6月8日,美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室發布新一代超級計算機「頂點」。它浮點運算速度峰值達每秒20億億次,在性能上超過了此前世界最強的中國超算「神威·太湖之光」。據了解,「頂點」性能提升幅度約60%,並將幫助美國問鼎闊別近5年之久的全球超算500強榜單。
中國在超算領域內,從2013年開始的「天河二號」問鼎全球超算500強後,就一直雄踞榜首位置。因此,美國新一代超級計算機「頂點」的出世,讓我國這項第一的榮譽,5年來頭一次被「截胡」。其實,在1976年,美國克雷公司就推出了世界上首臺運算速度達每秒2.5億次的超級計算機,而美國橡樹嶺國家實驗室更是在75年前就已經成立,這些都是美國在超算領域擁有研究傳統和底蘊的證明。所以,「頂點」的出現並不讓人意外。我國在這5年取得了第一的頭銜,是後發優勢的體現,同時在今年丟掉了桂冠,也說明我們仍需要不斷進步。
那麼,這些國家重金投入、花費大量人力物力打造的超級計算機究竟有什麼用呢?超級計算機有著非凡的計算能力,主要用來承擔重大的科學研究、國防尖端技術和國民經濟領域的大型計算課題及數據處理任務。
比如研製洲際彈道飛彈時,需要通過大量的數值模擬來進行理論設計,分析彈體結構、分飛彈道等方面可能存在的問題,最終設計圖紙上做出修正。我們從東風-41洲際彈道飛彈的研製歷程就能對超算的重要性略窺一二,它在1984年就已經立項,直到2012年7月24日,東風-41飛彈在公路機動飛彈發射車上進行了首次試射。而我國首臺千萬億次超級計算機「天河一號」一期系統正是在2009年9月研製完成,並在10年8月進行了二期系統升級,這其中的關聯不言而喻,可以說沒它的話,東風-41飛彈的試射可能會推遲。
另外,在世界各國籤署核不擴散條約之後,如何繼續研究核武成了一項難題。不進行核試驗,又怎麼獲取核試驗中的各項關鍵數據呢?超級計算機就成為了解決這一難題的關鍵鑰匙。在構建核爆數值模型後,通過計算機模擬仿真核試驗,是當今核武國進行核武器實驗重要手段。這種核試驗既可以大大降低成本,還不會造成汙染,又不違反條約。所以,在各國籤署核不擴散條約的背景下,沒有超級計算機的幫助,核武根本無法順利研製。
儘管在今年超算評比中,美國重新奪回第一的寶座,但我國的目光已經看向未來。時代在變化,科技在進步,如今在超算領域,速度達到百億億次級別的E級超算才是公認的「下一頂皇冠」。目前我國和美國、歐洲以及日本都在向這個目標全力衝刺,而我國在進度上暫時處於領先位置。
在今年的5月17日,據新華社報導,國家超算天津中心當日首次對外展示了我國新一代百億億次超級計算機「天河三號」原型機,並且按計劃,它將在6月部署,年底正式投入使用。儘管原型機更多側重於驗證「天河三號」的技術路線,真正的首套百億億次超級計算機預計將在2020年交付,也能充分說明,我國科研人員從來都不滿足於現狀,擁有不斷積極進取的探索與創新精神。