初秋，位于天津滨海新区的国家超级计算天津中心内，天河一号一如往常地高速运行。不同的是，如今它又添了一个新伙伴——天河三号原型机系统。据有关专家介绍，该系统研制成功并通过验收，标志着我国高性能计算已开始向百亿亿次级的“E级”超算迈进。

　　国防科技大学计算机学院政委夏志和告诉记者，习主席对天河二号超级计算机系统研制成功作出重要批示，又亲临学校视察并接见学校科技创新团队代表，为科研人员坚持以我为主、勇于自主创新注入强大精神动力。眼下，创新团队正全力投入天河三号的研制攻关中，决心向新的“中国速度”冲锋，摘取“超级计算机的下一顶皇冠”。

　　从实现我国巨型机“零”的突破，到“天河”超级计算机7次位居世界超算榜首，伴随着改革开放的时代大潮，该校科研人员一次次创造震惊世界的科技奇迹，实现了高性能计算从“跟跑”到“领跑”的历史跨越。

　　问鼎世界之巅的“超算速度”

　　——记国防科技大学推动我国高性能计算历史跨越

　　初秋，位于天津滨海新区的国家超级计算天津中心内，天河一号一如往常地高速运行。不同的是，如今它又添了一个新伙伴——天河三号原型机系统。据有关专家介绍，该系统研制成功并通过验收，标志着我国高性能计算已开始向百亿亿次级的“E级”超算迈进。

　　国防科技大学计算机学院政委夏志和告诉记者，习主席对天河二号超级计算机系统研制成功作出重要批示，又亲临学校视察并接见学校科技创新团队代表，为科研人员坚持以我为主、勇于自主创新注入强大精神动力。眼下，创新团队正全力投入天河三号的研制攻关中，决心向新的“中国速度”冲锋，摘取“超级计算机的下一顶皇冠”。

　　从实现我国巨型机“零”的突破，到“天河”超级计算机7次位居世界超算榜首，伴随着改革开放的时代大潮，该校科研人员一次次创造震惊世界的科技奇迹，实现了高性能计算从“跟跑”到“领跑”的历史跨越。

　　“银河”闪耀神州

　　“中国要搞四个现代化，不能没有巨型机！”1978年，在中央召开的一次重要会议上，邓小平同志的这句话掷地有声。随即，他代表党中央、国务院将这一任务交给国防科技大学。

　　时任该校计算机研究所所长的慈云桂教授听到这个消息，当即向上级立下军令状：每秒一亿次一次不少，6年时间一天不拖，预算经费一分不超。“就算是豁出这条老命，也要把中国的巨型机搞出来！”

　　改革开放之初，我国技术力量落后。该校虽是国内最早研制计算机的单位，但此前研制的“151”计算机，运算速度只有每秒100万次，如今要研制每秒运算一亿次的机器，技术跨度很大，困难重重。

　　“困难没有吓倒我们！”年近九旬的胡守仁教授回忆说，大家只有一个信念，无论如何也要造出中国自己的巨型机，不让外国人再卡我们的脖子，所以大家把它叫“争气机”。

　　慈云桂带领团队瞄准国际前沿，扬长避短，集智攻关，坚持走自己的路。他们创造性地为巨型机设计了一个“双向量阵列”体系结构，闯过了一个个理论、技术和工艺难关，攻克了数以百计的技术难题。

　　“那真是一段激情燃烧的岁月。”参加研制的胡世平研究员说，为早日完成研制任务，大家把实验室当战场，吃在工厂，睡在机房，夜以继日攻关，仅用5年时间就提前完成了研制任务。

　　1983年11月26日，我国第一台亿次巨型计算机通过国家技术鉴定，它向全世界宣告：中国成为继美、日之后第三个能独立设计和制造巨型机的国家。

　　时任国家科工委主任张爱萍为巨型机挥笔命名为“银河”，并题诗一首：“亿万星辰汇银河，世人难知有几多。神机妙算巧安排，笑向繁星任高歌。”

　　消息传到北京，时任军委主席邓小平非常高兴，亲自签发命令，为研制人员记集体一等功，以表彰他们勇于探索，大胆创新，百折不挠攀登科学技术高峰的精神。

　　“银河”闪闪耀神州。1984年10月1日，在中华人民共和国成立35周年阅兵式上，我国首台“银河”巨型机模型受阅通过天安门广场。

　　“天河”领先世界

　　“一条大河波浪宽，风吹稻花香两岸。”电影《上甘岭》的主题歌，成为传唱半个多世纪的经典。半个多世纪后的今天，另一条“大河”，以震惊世界的“中国速度”，成为推进超级计算机研制与应用的军民融合“样本”。这就是先后7次登上世界超算之巅的“天河”系列超级计算机。

　　进入新世纪，我国改革开放步伐加快，经济社会发展对高性能计算提出了更高要求。然而，直至本世纪初，我国与国际先进水平仍存在差距。2007年，世界首台千万亿次超级计算机在美国问世，峰值计算速度达到每秒1456万亿次。

　　面对严峻挑战，该校高性能计算创新团队瞄准国际前沿，超前谋划部署，吹响向千万亿次级超级计算机进军的冲锋号，向着计算机领域的“珠峰”攀登。

　　发展千万亿次超级计算机系统，被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，获得国家“863”计划重点课题支持，研制工作正式融入国家创新体系。2007年，该校与天津滨海新区签订合作协议，联合开展千万亿次超级计算机研制，共同建设国家超级计算天津中心。

　　融入国家创新体系，走军民融合自主创新道路，使我国千万亿次超级计算机研制迈入快车道。天津与“银河”的联姻，也使我国千万亿次超级计算机有了一个崭新的名字——天河。

　　2009年10月，在中华人民共和国成立60周年之际，我国首台千万亿次超级计算机系统——天河一号研制成功，我国成为世界上第二个能研制超级计算机的国家。一年后，天河一号以惊人的运算速度在全球超级计算机500强榜单中位居世界第一，第一次将五星红旗插上世界超算之巅。

　　然而，仅仅过了不到8个月，天河一号就被挤下冠军台，两年之后排名滑落至第8名。面对超算领域的激烈竞争，如何创造新的“中国速度”？该校将军民融合自主创新的目光，投向广东珠三角地区。他们与广州市签署合作协议，在更高起点上前瞻谋划我国新一代超级计算机研制与应用工作。

　　2013年6月17日，中国超算“王者归来”，天河二号以每秒5.49亿亿次的峰值计算速度和每秒3.39亿亿次实测计算速度，再次登上全球超级计算机500强榜首。此后，天河二号连续6次位居世界超算榜首。

　　“超算”加速引擎

　　在天津滨海新区服务外包产业园，一栋橘红色大楼外墙上，“天河”两个大字格外醒目。这栋建筑面积达6500平方米的大楼，是国家超级计算天津中心。走进一楼近千平方米的主机房内，由140个机柜组成的天河一号，排列成13行，犹如列队受阅的方阵。

　　中心主任刘光明告诉记者：“天河一号每天运行的计算任务多达1400多个，用户近1000家，每天有1000多个科研团队借助它开展高性能计算和海量数据处理等研究工作，已累计支持国家科技重大专项、973、863、国家自然科学基金等重大项目1200多项，取得了一批具有国际先进水平的科研成果，研发了一批具有自主知识产权的应用软件。”

　　超级计算机被誉为人类探索自然奥秘的“天文望远镜”。科学家可以借助它更好地理解自然世界、发现科学规律，从而推动科技进步。如今，以“天河”为业务主机，已建成天津、广州、长沙三大超算中心，构建起材料科学与工程计算、生物计算与个性化医疗、装备全数字设计与制造、能源及相关技术数字化设计、天文地球科学与环境工程、智慧城市大数据和云计算等6个应用服务平台，为国内外近3000家用户提供高性能计算和云计算服务，支撑2000多项重点课题研究。

　　2011年初，中石油首次将面积达1060平方公里石油勘探地震数据放在天河一号上进行计算，仅用16个小时就完成计算处理任务，运算效率提高30多倍。中国商飞北京民用飞机技术研究中心，利用天河二号进行大型客机全参数气动优化设计计算，仅用6天时间就完成过去需要两年才能完成的计算量。

　　中国工程院院士、该校计算机学院院长廖湘科说，随着应用领域的不断扩展，“天河”系列超级计算机日益显示出作为国家重要基础设施的强大支撑作用，成为国家科技创新和经济社会发展的强劲引擎。

　　40年弹指一挥间。我国高性能计算技术从“跟跑”到“领跑”的跨越，是改革开放催生神州巨变的缩影，更是走中国自主创新道路书写的崭新篇章。据介绍，运算速度将达到百亿亿次的天河三号，将实现所有元器件的国产化，预计2020年研制成功并投入使用。（王握文 于冬阳）