沒事不惹事，事來了也不怕事。”“天河二號”主任設(shè)計(jì)師盧宇彤借用主持人汪涵在湖南衛(wèi)視節(jié)目《我是歌手》中說過的一句話，表達(dá)她對美國限售芯片事件的看法。她透露說，“天河二號”的升級目標(biāo)肯定能實(shí)現(xiàn)，時(shí)間也在可控范圍內(nèi)。
盧宇彤是在19日舉行的中國計(jì)算機(jī)學(xué)會青年計(jì)算機(jī)科技論壇(CCF YOCSEF)特別論壇上發(fā)布上述消息的。這也是美國公布“限售令”以來中國“天河”團(tuán)隊(duì)成員首次做出回應(yīng)。
以“天河”為代表的中國超級計(jì)算機(jī)事業(yè)似乎正在面對一場危機(jī)。而出席特別論壇的業(yè)界專家?guī)缀鯖]有爭議地認(rèn)為，長遠(yuǎn)來看，這一事件對我利大于弊。
“中國超算不怕限售”
“沒有這次限售事件的話，‘天河二號’拿下6到8個(gè)冠軍沒問題?！敝袊?jì)算機(jī)學(xué)會高專委秘書長、中科院計(jì)算所研究員張?jiān)迫f。
根據(jù)計(jì)劃，位于國家超級計(jì)算廣州中心的“天河二號”將在2015年內(nèi)從55P升級到100P以上。P為超級計(jì)算機(jī)的運(yùn)算單位，代表每秒千萬億次的計(jì)算性 能。這意味著，在每半年進(jìn)行一次排名的全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜(TOP500)上，已經(jīng)有了“四連冠”記錄的這套中國系統(tǒng)很可能會成為占據(jù)冠軍寶座 時(shí)間最長的機(jī)器之一。
而現(xiàn)在，由于美國商務(wù)部4月初出臺的限售措施，這一原本沒有懸念的預(yù)測變得不再確定。列入限售對象的4家中國機(jī)構(gòu)，包括以“天河”為業(yè)務(wù)主機(jī)的三家超級計(jì)算中心和“天河”的研制者國防科大，限售的產(chǎn)品則直指已在“天河二號”上裝配近10萬顆的英特爾“至強(qiáng)”CPU。
CPU被譽(yù)為計(jì)算機(jī)的“大腦”。面對英特爾難以繼續(xù)武裝“中國大腦”的現(xiàn)實(shí)，“天河二號”升級所需的CPU能否以其他外國產(chǎn)品替代？或者，已在“天河”系列計(jì)算機(jī)上小試牛刀的國產(chǎn)CPU能否獨(dú)挑大梁？
一片猜測聲中，盧宇彤表示，“限售令”的確會給 “天河二號”升級計(jì)劃帶來一定的負(fù)面影響，但升級是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不會將成敗完全系于CPU。
“美國有美國的政策，我們也有我們自己的發(fā)展計(jì)劃?！北R宇彤說，“天河”在選擇技術(shù)路線之初就進(jìn)行過充分的風(fēng)險(xiǎn)評估，也針對各種情況制定了相應(yīng)的預(yù)案和部署。這一次，當(dāng)美國的“限售令”引發(fā)各方熱議之時(shí)，“國防科大內(nèi)部非常平靜?！?/p>
“‘天河二號’升級到100P的目標(biāo)肯定會實(shí)現(xiàn)。我們已有技術(shù)方案，待時(shí)機(jī)成熟會對外發(fā)布?！北R宇彤說，“中國的高性能計(jì)算發(fā)展會主動應(yīng)對各種挑戰(zhàn)，在未來不太長的時(shí)間內(nèi)邁上一個(gè)新臺階?！?/p>
作為目前世界上速度最快的超級計(jì)算機(jī)，“天河二號”的強(qiáng)大計(jì)算能力與英特爾CPU的高性能密切相關(guān)，也離不開國防科大原創(chuàng)的體系結(jié)構(gòu)、高速互連系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、容錯(cuò)技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等核心技術(shù)。
“天河”無疑是吸收人類共同知識的成果，但無論是在奮力追趕的過去還是局部領(lǐng)先的今天，中國計(jì)算機(jī)研發(fā)者不止一次遭遇“限售”或“禁運(yùn)”。
1983年，中國第一臺真正意義上的超級計(jì)算機(jī)——每秒鐘計(jì)算1億次的“銀河-Ⅰ”研制成功后，《光明日報(bào)》以具有時(shí)代特色的語言發(fā)表文章說：“這些年 來，有些計(jì)算機(jī)大國對中國實(shí)行封鎖政策，凡計(jì)算機(jī)高級技術(shù)、尖端設(shè)備一律對中國禁運(yùn)。當(dāng)我們提出購買它的百萬次級計(jì)算機(jī)時(shí)，他們態(tài)度傲慢，提出極為苛刻的 條件?，F(xiàn)在，‘銀河’機(jī)沉靜的微笑大概可以提醒他們不必如此目中無人了。”
《解放軍報(bào)》記載了一段上個(gè)世紀(jì)90年代的往事?！拔鞣絿? 對我實(shí)施禁運(yùn)，導(dǎo)致我某型戰(zhàn)機(jī)研制因缺少核心芯片而受阻……在人力物力、技術(shù)支撐極度匱乏的條件下，陳書明等人僅用不到兩年的時(shí)間，研制出我國首款用于戰(zhàn) 機(jī)的芯片，按時(shí)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)機(jī)核心芯片的國產(chǎn)化替代，如今這型戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)成為我空軍主力機(jī)型翱翔在祖國藍(lán)天?！?/p>
“中國超算不怕限售?！睆?jiān)迫f，“曙光、神威、天河等系統(tǒng)的研發(fā)正是在禁運(yùn)和封鎖中不斷壯大起來的。實(shí)踐表明，外國禁運(yùn)的技術(shù)和產(chǎn)品，反倒‘逼’出了中國巨大的決心和潛力?！?/p>
“倒逼中國打造自主可控體系”
今天的技術(shù)語境下，“不怕”并不是民族主義的情緒化表達(dá)。
根據(jù)張?jiān)迫脑u估，“天河”系列超級計(jì)算機(jī)的國產(chǎn)化率約為70%，部署在濟(jì)南超算中心的“神威藍(lán)光”則達(dá)到85%以上。后者的CPU和系統(tǒng)軟件全部自主研發(fā)。
同樣得到較廣泛應(yīng)用的國產(chǎn)CPU還包括“龍芯”和“飛騰”，其產(chǎn)業(yè)化是國家“核高基”重大專項(xiàng)支持的結(jié)果。作為與載人航天、探月工程并列的16個(gè)重大科 技專項(xiàng)之一，這一從2006年延續(xù)至2020年的計(jì)劃期望擺脫我國在核心器件、高端芯片、基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域依賴國外的局面。
但，業(yè)界專家們的共識是：進(jìn)步很大，差距仍在。
據(jù)中科院計(jì)算所研究員、“龍芯”系列處理器負(fù)責(zé)人胡偉武介紹，由于編譯系統(tǒng)和微結(jié)構(gòu)的差距較大，“龍芯”與國外CPU相比雖然主頻只差一倍，用戶體驗(yàn)卻 有數(shù)量級的差異。盧宇彤認(rèn)為，構(gòu)建“天河二號”服務(wù)陣列的“飛騰－1500”達(dá)到了“天河一號”時(shí)代的英特爾CPU水平，但目前距離國外先進(jìn)水平還有3到 5年的差距。
“核心技術(shù)的自主可控是國家戰(zhàn)略，也是國防科大一直努力的目標(biāo)，不會因?yàn)槊绹奘叟c否而有任何改變?！北R宇彤說。
胡偉武指出，要改變中國IT產(chǎn)業(yè)受制于人的局面，光靠其中一兩項(xiàng)核心技術(shù)或一兩個(gè)產(chǎn)品的突破是不管用的，必須建立起自主可控的信息產(chǎn)業(yè)體系，就象“兩彈一星”時(shí)代建立起自主可控的工業(yè)體系一樣。
“說得俗一點(diǎn)，就是要自己當(dāng)老大，而不是給別人當(dāng)馬仔?！焙鷤ノ湔f，圍繞“龍芯”建立起一個(gè)完整的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)而不是在英特爾、微軟控制格局下增磚添瓦，需要借助市場和政府雙重力量，也需要科技價(jià)值觀的轉(zhuǎn)變。
論壇執(zhí)行主席、北京并行科技有限公司CEO陳健表達(dá)了相似的觀點(diǎn)：“英特爾不僅有市場領(lǐng)先的芯片，同時(shí)集中了全世界最優(yōu)秀的調(diào)優(yōu)工程師和上萬名軟件工程師，還有眾多的軟件公司提供全面的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件?！焙鷤ノ湎Ｍ?020年，基于“龍芯”做軟件的能達(dá)到10萬人。
早在美國公布“限售令”之前，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會已向國家相關(guān)部門建議制定《反禁運(yùn)法》——“其他國家對我國禁運(yùn)的裝備、器材、技術(shù)及軟件等在我國研發(fā)成功 之后，一定時(shí)期不得進(jìn)口該國的同類產(chǎn)品或?qū)ζ湔魇崭哳~關(guān)稅，以此作為反制措施，保護(hù)我國的國家利益、民族產(chǎn)業(yè)利益和科技人員的積極性?！?/p>
對于“反禁運(yùn)”是否會因?yàn)槿鄙俑偁庲?qū)動而固步自封的擔(dān)心，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會秘書長杜子德表示，中國市場內(nèi)部競爭已經(jīng)足夠激烈，拿本國市場與國外產(chǎn)品博弈，不失為培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)的一種手段。
胡偉武坦誠，“龍芯”是在罵聲中長大的?！啊｝垺袌隼锟床坏健埿尽f什么都沒用。判斷技術(shù)是否先進(jìn)，不是看與美國人跟得緊不緊，而是看跟應(yīng)用結(jié)合得緊不緊?！?/p>
由于大型軟件缺失等原因，應(yīng)用至今是中國超算的最短板。雖然限售事件中不少輿論指向“不行”的國產(chǎn)CPU，自主可控的道路遠(yuǎn)比打破封鎖、研發(fā)出高性能CPU更為漫長。
核心技術(shù)永遠(yuǎn)買不來。在胡偉武看來，被限售“卡脖子”是件好事，有利于丟掉幻想?！爸袊酥灰獊G掉了幻想，什么人間奇跡都可以創(chuàng)造?！?/p>
“科學(xué)將是最后的贏家”
針對美方稱“天河”超級計(jì)算機(jī)“被用于模擬核爆炸”的說法，中國國家超級計(jì)算廣州中心16日發(fā)表聲明說，該中心是一個(gè)完全開放、市場化運(yùn)營的公共平臺，懷疑在此開展核爆炸模擬至少是缺乏基本的軍事常識。
盡管限售的真正原因必然比借口復(fù)雜得多，美國的這一舉動顯然與中國“天河”接連問鼎直接相關(guān)。
超算領(lǐng)域異常激烈的競爭背后是國家 綜合實(shí)力的較量，是國家前瞻性發(fā)展規(guī)劃的逐鹿。如果說當(dāng)年日本“地球模擬器”的橫空出世推動了美國將超級計(jì)算機(jī)從軍用擴(kuò)展至民用，中國“天河”的穩(wěn)穩(wěn)領(lǐng)先 則進(jìn)一步加劇了國際競爭，促使美國、日本、歐洲、印度、韓國等國調(diào)整其超級計(jì)算發(fā)展戰(zhàn)略。
2014年4月，張?jiān)迫c多名中國超算專家一起赴美，就“中國超算是否已經(jīng)超過美國”話題與美方展開戰(zhàn)略對話?！爸忻缹＜夜餐难信薪Y(jié)果是：中國整體實(shí)力特別是應(yīng)用能力比美國差10年以上。他們放心了?！?/p>
僅僅過去一年，美國人的想法似乎又變了，一方面給中國超級計(jì)算機(jī)升級設(shè)置障礙，另一方面加快推進(jìn)自己的性能跨越，宣布將為3個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)超過100P的超級計(jì)算機(jī)。
“我們沒有必要去分析美國究竟怎么想的，只需專心做好自己的本職工作?！北R宇彤說：“這次限售再次證明，超級計(jì)算機(jī)是各國政府戰(zhàn)略布局的重點(diǎn)；無論國際形勢如何變化，中國都會堅(jiān)定不移地發(fā)展國產(chǎn)超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。”
在提振民族自信心的同時(shí)，國產(chǎn)系統(tǒng)也在日益頻繁的國際合作中彰顯了人類以科學(xué)計(jì)算向挑戰(zhàn)性問題求解的初衷。
基于“天河一號”，國家超級計(jì)算天津中心廣泛開展與美國、亞太地區(qū)和歐盟地區(qū)的超級計(jì)算中心、高性能計(jì)算研究機(jī)構(gòu)之間的技術(shù)交流合作。利用“天河二 號”，德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)等團(tuán)隊(duì)對1992年美國加州蘭德斯大地震進(jìn)行了模擬研究，美國佐治亞理工學(xué)院開展抗艾滋病毒藥物作用機(jī)理研究，均取得重要成果。
CCF YOCSEF舉行特別論壇的4月19日是“摩爾定律”誕生50周年紀(jì)念日。這一偉大定律所描述的技術(shù)發(fā)展速度，在今天的世界超算領(lǐng)域呈放緩態(tài)勢。這樣的背景下，中國的“一枝獨(dú)秀”似乎更為顯眼。
“這是一個(gè)有趣的變化。許多年來，美國都以擁有世界上最快的超級計(jì)算機(jī)而驕傲，但現(xiàn)在，中國成為這一榮譽(yù)的擁有者。與這個(gè)變化本身相比，更重要的是變化 背后的努力——中國多年來在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)上的巨大投入。但無論怎樣，其結(jié)果只會是推動科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)將是最后的贏家?！痹凇疤旌印笔状螉Z冠的2010年， 英國愛丁堡大學(xué)并行計(jì)算中心主任阿瑟·特魯說。