中国超级计算机的征程,始于对算力鸿沟的突破渴望。上世纪末,全球超算赛场被欧美主导,而中国科研团队以“天河一号”为起点,开启了算力攀登之路。2016年,神威·太湖之光横空出世,凭借125.436 Pflop/s的峰值算力(Linpack测试),登顶全球超算TOP500榜单,标志着中国超算从“跟跑”迈向“领跑”。
如今,以“天河”系列、“神威”系列为代表的国产超算集群,构建起覆盖E级算力(每秒百亿亿次运算)的技术矩阵。自主研发的申威26010众核处理器、异构融合架构等核心技术,打破了芯片与架构的双重桎梏,让中国超算实现“硬件+软件”的全栈自主可控。
不同于传统CPU+GPU的异构路线,神威系列采用众核异构众核处理器,单芯片集成260个运算核心,通过“高效互联+协同调度”设计,将芯片能效比推向新高度。以神威·太湖之光为例,其647瓦特/千万亿次的能效表现,远超同期国际竞品,印证了中国芯片架构设计的独创性。
超算并非硬件堆砌,而是系统工程的极致演绎。中国超算团队攻克大规模并行计算调度、存储-计算协同通信等难题:天河三号E级原型机创新采用全自主高速互连网络,将节点间通信延迟压缩至纳秒级,支撑百万核规模的高效并行运算,为气象预报、量子模拟等超大规模计算任务铺就“高速路”。
中国超算早已跳出“科研工具”的单一定位,深度嵌入产业与民生。在气象领域,天河二号支撑的全球高精度气象预报系统,将台风路径预测误差缩短至20公里内,为防灾减灾争取黄金响应时间;生物医药场景中,超算助力新冠病毒蛋白分子动力学模拟,加速药物研发周期超30%。
工业端,超算驱动航空发动机气动仿真、高端芯片设计验证等“卡脖子”环节突破:某航天院所借助超算完成发动机叶片气热耦合模拟,迭代周期从18个月压缩至6个月,推动国产航发技术跨越式发展。
当算力进入E级纪元,中国超算正探索“超算+AI”的融合路径。新一代超算系统将深度集成智能调度算法与存算一体架构,针对AI训练、科学计算等混合负载动态优化资源分配。同时,算力网络的布局,让超算算力像水电般“即取即用”,为智慧城市、元宇宙等新场景注入澎湃动能。
从“算力突围”到“生态构建”,中国超级计算机的每一步跨越,都是自主创新的注脚。这股“中国算力”,正以澎湃势能,驱动科学边界拓展、产业升级跃迁与社会治理革新,书写数字时代的硬核篇章。