“天河”團隊：從追隨者到領跑者

　　 2月11日，天津，濱海新區，國家超級計算天津中心，“天河一號”一如往常地高速運轉，指示燈頻頻閃爍，伴隨著繁忙運算發出蜂鳴聲。

　　這臺由國防科技大學計算機學院研制的我國首臺千萬億次超級計算機系統，剛剛獲得2014年度國家科技進步獎特等獎。2014年12月30日，站上央視2014年度科技創新人物及團隊領獎臺的“天河”人在掌聲與鮮花中綻放榮光。

　　該團隊研制的“天河”系列超級計算機先后5次位居世界超級計算機500強榜首，其應用項目曾入圍國際超級計算最高獎項“高登·貝爾”獎，打破了該獎項連續20年被美國包攬的格局，標志著中國高性能計算機系統實現了從“追隨者”向“領跑者”的轉變。

　　性能位居世界第一

　　2007年，國防科大計算機學院憑借充分的技術儲備和可行的研制方案，成功申報了“千萬億次高效能計算機系統研制”國家“863”計劃重大項目。經科技部批復，與天津濱海新區達成科技合作協議，聯合建設以千萬億次計算機為業務主機的國家超級計算天津中心。

　　2009年10月，“天河一號”問世，比預計時間提前了一年。它的研制成功，實現了我國自主研制超級計算機能力從百萬億次到千萬億次的跨越，使我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機系統的國家。

　　2010年11月17日，落戶國家超級計算天津中心的“天河一號”，以優異的計算性能在第36屆國際超級計算機500強排行榜上位居世界第一。這是我國高性能計算機首次登上世界超算之巔，標志著我國高性能計算機研制技術跨入了國際領先行列。

　　“天河一號”在國際上首創了“CPU＋GPU”相結合的異構融合計算體系結構，部分采用了該校自主研制的“飛騰-1000”芯片，在體系結構、互連通信、并行操作系統和高性能微處理器等多個領域實現了一系列關鍵技術突破，具有高性能、高能效、高安全和易使用等顯著特點。

　　前后接踵 跨越創新

　　“天河一號”研制成功后，迅速在國家超級計算天津中心、長沙中心和廣州中心投入運行，廣泛應用于大科學、大工程以及產業升級和信息化建設，在石油勘探、生命基因、腦科學、新材料、氣候變化與氣象預報、高端裝備制造、互聯網金融等20多個領域獲得成功應用，取得顯著經濟和社會效益。

　　例如，中石油東方物探公司用其成功進行了世界領先的高密度勘探數據處理，提高了“找油找氣”能力；中科院上海藥物研究所用其實現了微秒尺度的大規模分子動力學模擬，支撐了我國藥物研究和醫藥產業由仿制為主到創制為主的轉變；北京大學牽頭的研究團隊用其進行高壓、低溫條件下的全量子化計算模擬，在國際上首次驗證高壓低溫量子液態氫這一奇特物質的存在……

　　“‘天河一號’目前有重點用戶600多家，每天運行1000多個計算任務，其平均利用率達到82%，應用水平進入世界先進行列。”該中心主任劉光明告訴《中國科學報》記者。

　　2013年6月，國防科大與廣東省廣州市通過軍民融合式發展創新模式，成功研制了“天河二號”超級計算機系統。

　　事實上，繼“天河一號”在第36屆國際高性能計算機500強排行榜上獲得世界第一之后，目前，“天河二號”已連續四次在世界超級計算機500強排行榜上位居榜首，并且為推動我國經濟社會發展、提升國家科技創新能力和企業競爭力發揮了重要作用。

　　世界超算“雙料”冠軍

　　“天河二號”以峰值計算速度每秒5.49億億次、持續計算速度每秒3.39億億次雙精度浮點運算的優異性能，在第41屆世界超級計算機500強排行榜上再次位居榜首。去年11月，在國際500強組織首次正式發布的超級計算機高性能共軛梯度（HPCG）基準測試排名中，它同樣以優越性能位居世界第一，成為世界超算首個“雙料”冠軍。

　　據介紹，如今“天河一號”的融合式創新樣本已成功復制，“天河二號”目前已先后為國內外220多家用戶提供了高性能計算和云計算服務，為近百個國家重大科技項目、國際合作項目提供了高性能計算支持。

　　例如，德國慕尼黑工業大學等合作團隊利用它開展的真實地震震波傳播模擬工作，再現了1992年美國加州蘭德斯大地震震波傳播過程，為研究地震物理機理和開展地震預報提供了新的途徑；中國商飛北京民用飛機技術研究中心利用它開展大型客機全參數氣動優化設計計算，僅用6天時間就完成了過去需要2年才能完成的計算量；華大基因利用它開展極大規模基因組組裝計算，取得了重要研究成果……

　　截至目前，“天河二號”已為國內外220多家用戶提供了高性能計算和云計算服務，為用戶培訓了一大批超算應用技術人才。隨著“天河二號”應用領域不斷擴展，我國超級計算機已日益顯示出作為國家重要基礎設施的強大支撐作用，成為國家科技創新和經濟社會發展的強勁引擎。