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“这标志着我国迈入超级计算技术大国行列，这是中国科研人员数十年如一日自主研发的成果。超级计算机体现的是国家核心竞争力，拥有自主知识产权才能不再受制于人。”中国科学院计算所研究员倪光南向本报记者表达着兴奋的心情。
世界超算技压群雄
“神威·太湖之光”超级计算机是完全“中国创造”的结晶，自内而外闪烁着自主知识产权的光芒，其研发者是以中国科学院计算所为主要依托的国家并行计算机工程技术研究中心。
“神威·太湖之光”超级计算机由40个运算机柜和8个网络机柜组成，每个运算机柜比家用的双门冰箱略大，打开柜门，4个由32块运算插件组成的超节点分布其中。每个插件由4个运算节点板组成，一个运算节点板有2块“申威26010”高性能处理器。自主知识产权的“申威26010”高性能处理器就是“神威·太湖之光”超级计算机的“最强大脑”。在1台机柜里有1024块处理器，整台超级计算机共有4.096万块“申威26010”高性能处理器。
“自主知识产权的‘申威26010’是我国第一款运算速度超过每秒万亿次浮点的高性能处理器。”国家并行计算机工程技术研究中心副主任梁军向记者介绍。它采用64位自主指令系统，核心工作频率达到1.5GHz，峰值运算速度达到每秒3.168万亿次双精度浮点，是全球第一款超过每秒3万亿次浮点的芯片，性能超过英特尔、超微、英伟达等国际知名的商用量产处理器芯片，整体性能居国际领先地位。
“神威·太湖之光”超级计算机的速度有多快？其1分钟的计算能力，相当于全球72亿人同时用计算机不间断计算32年，如果用2016年生产的主流笔记本电脑或个人台式机作参照，其运算速度大约相当于200多万台普通电脑。
以往，缺乏自主知识产权，一直是制约我国超级计算机技术发展的最大障碍。30年前，美国企业把1台巨型计算机卖给中国，但却以保护知识产权和技术秘密为由，只允许美国企业派出的技术人员在机房里操作。这种没有自主知识产权、受制于人的“隐痛”，成为中国科研人员自主研发的动力。特别是近年来美国宣布将与超级计算机相关的中国研发机构列入限制出口名单，直接导致因使用英特尔处理器的“天河二号”未能如期完成科研计划。
“必须打破这种垄断，拥有自主知识产权。”中国科研人员对此下定决心。在国家“863”重大专项支持下，国家并行计算机工程技术研究中心等单位集中力量开展攻关，在2003年就研制出了自主知识产权的第一代“申威”芯片。此后，在提高性能、节能降耗方面不断改进，自主研发了新一代“申威26010”芯片，为我国超级计算机发展铺平了道路。
市场竞争异常激烈
此次，“神威·太湖之光”超级计算机在绿色节能、性能功耗比方面拔得头筹，依然是自主知识产权的功劳。过去，1台超级计算机的用电量堪比1个中小城市的用电量，耗电量惊人。近年来，经过我国自主研发，诞生了“超级计算机中基于PCIExpress总线的多GPU供电控制装置及方法”“用于超级计算机上衡量应用性能稳定性的方法”等一系列专利技术，使超级计算机实现了全方位的绿色节能，性能功耗比跃居世界第一。
国际TOP500组织在一份公开的材料中写道：“中国在国际TOP500组织第47期榜单上保持第1名的位置，凭借的是一个完全基于中国设计、制造处理器而打造的新系统。”“超级计算机：中国超过美国！”颇为有趣的是，德国IT专业杂志《Heise》网络版6月20日在对此次排行榜所作的专题报道中，刊登了一张中国秦兵马俑的照片，文章提到：“全球超级计算机大会伴随着一声巨响启动：中国现在在全球超级计算机500强榜单上不仅占据着最快超级计算机的前两名，‘兵马俑军团’还以数量和整体性占据优势。”
此次公布的榜单前十名中，从第2名到第10名依次为，中国的“天河二号”、美国的“泰坦”与“红杉”、日本的“京”、美国的“米拉”和“三一”、瑞士的“代恩特峰”、德国的“花尾榛鸡”和沙特阿拉伯的“沙欣2号”。值得关注的是，虽然在超级计算机500强榜单的总数量上中国以领先美国2台的优势获得第一，但在核心技术的专利数量上与美国仍有差距。在超级计算机500强榜单上，就单个企业而言，美国惠普生产的超级计算机最多，为127台；尤其是在芯片研发领域，美国拥有数量最多的专利，优势明显；上榜超级计算机中，有455台使用英特尔芯片。
超级计算机是国家科技综合实力的体现，同时，从高端材料，到生命科学，再到深海探测、空间技术各领域，都离不开超级计算机的支持。“既要补核心技术专利数量不足的短板，又要重视高技术产品的运用。”倪光南认为，真正用好超级计算机及相关知识产权，才能为我国高技术领域的自主创新和产业转型升级提供有力支撑。同时，我国还要继续加强自主研发，加快知识产权弯道超车的进度，加快从超级计算大国迈向超级计算强国。