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从屈辱到世界第一,中国超算如何突破美国封锁?大国重器逆袭典范

  不知道大家玩电脑的时候有没有出现卡顿这些现象,反正平头哥做视频的时候会经常出现,让人很是头大,要是能有一台超级计算机,那是真的香啊!做视频什么都是小儿科,弄百万特效电影也是轻轻松松!扯远了!回归正题,真正的超级计算机可事国之重器啊!今天就带大家揭开超级计算机的神秘面纱!我们今天从几个方面来说:
  第一超级计算机的概念
  第二超级计算机的用途
  第三我国在超算领域的的屈辱
  第四中国在超算领域的的发展
  第五中国超级计算机的质疑
  第六中国超算的未来
  首先了解一下什么是超级计算机。是指平常人的家用电脑无法处理的高速运算的计算机。然而有些人,误以为超算距离我们太遥远,根本不是为我们服务的。但其实这个想法是不正确的。超算就是具有超量级别计算能力的机械设备,这么说你可能有点懵,平头哥简单打个比方,就拿我做视频的平板而言,它的性能很强大了,可完成很多人力无法完成的事情,如果使用者是国家,要处理非常庞大的计算数据,像这样的民用电脑就完全就是渣渣,最简单粗暴的解决方法就是将成千上万台电脑连接在一起,让它们一起用功,将其性能发挥到最大,而这些计算机叠加在一起的就是超级计算机。
  那超级计算机是用来做什么呢?当然呢!不仅仅是计算机,超级计算机的地位和卫星的地位不相上下,同样都是国之重器。一般应用于模拟核实验、生物医药、新材料研究、天气预报、太空探索等领域,最最最主要的一项是有利于建立联合作战的战争模拟系统,可通过虚拟现实技术,搭建起士兵训练的模拟环境,模拟计算机系统可以模拟敌方的数据,战机性能、军舰性能、坦克性能等,对士兵进行有针对性的训练,可以节约大量成本。不过超级计算机最早是美国发明的,美国还曾经一度做到了全球性的垄断,那我国是何时拥有自己的超级计算机的呢?
  这就不得不说在上个世纪80年代的事了,中国与法国建交后,中方曾经希望通过法国购置一台价值700多万美元的巨型计算机,但在巴黎统筹委员会的限制下没有挺住夭折了。西方国家对我们进行各种技术封锁,其中就包括超算。当时我国向美国购买一台IBM大型机,虽然美国同意了。但令人气愤的是这台花费巨资的超算,我们自己买回来的都不能随便使用。超算被关在透明的玻璃房子内,为什么会这样呢?目的为了方便他们实时监控,还在门口挂着"禁止随意进入",即使使用了,运算内容还得让美国人审查一遍。这么说吧!我国工程师的所有的运算数据啊、记录什么的都要受到监控,更可气的是,未经允许连"玻璃房"都不让我们进。我们买的东西,竟然连我们自己都说了不算。后来这件事被形象地称为"玻璃房"事件了,被一些人称为玻璃房的耻辱,刻骨铭心印在了中国超算界的心里。大家可能会有疑虑,我们这么憋屈,为什么非要用超级计算机,不用可以吗?说句实话吧!这还真不行。这成为每一个中国科研工作者心里永远的伤疤了。
  终于在1986年,863计划实施,中国开始了超算的研发之路。从1986年到2016年,这三十年间,无数的超算工作者的投入这项伟大的工程中去,中国终于在超算领域全面开始慢慢从零到有,从倒数到世界第一,前后有国防科技大学的银河系列、天河系列等都曾一度霸榜世界位居第一,让世界都震惊,我国在超算领域的弯道超车的速度。2004年我国中科院成功研制"曙光4000"十万亿次的计算,进入全球超算500强前十的位置。2008年我国中科院成功研制"曙光5000"百亿次的计算机,同样也进入全球超算500强前十的位置。2009年我国国防科技大学成功研制"天河一号"千万亿次的计算机,也成为了第二个可成功研制千万亿次的计算机国家。太多了这里不一一列举了,最后在说说,2016年的年底第一次,对我说的是第一次由全国产CPU制造的"神威 · 太湖之光"取代第一,还连续四年霸占世界超算500强榜首。从没有技术到掌握核心技术,从全球倒数变为世界超算天花板的存在,中国再次向全球证明了我们的实力,终于洗刷掉"玻璃房"事件带给我们的屈辱,仅仅三十多年的时间里,无数的科研者用汗水换来的是我国超算至高的荣誉。
  荣誉之后,质疑声又来了,连续四年世界超级计算机500强第一的"神威 · 太湖之光",在2020年被日本的富岳超算异军突起反超第一,成功夺得榜首,我国的"神威 · 太湖之光"也被挤到第四。一日之间日本超算为何会超越我国超算的话题铺天盖地,各种各样的质疑,我国还能否重回榜首吗?我国的超算真的比不上日本与美国吗?这里平头哥来告诉大家,为何"神威 · 太湖之光"会跌落至第四失去榜首位置。先向大家说清楚的是,从全球来看,排名替换很正常,而"神威 · 太湖之光"已连续霸占榜首四年了,喘口气也是正常的不需要过度在意。每个国家超算的实力如何,并不单单只看名次,更多的是在榜中一个国家能排进前五百的超算有多少。就以我国与美国在超算500强中的数量为例子,2016年时,我国前五百强中占了167个位置,美国占165个位置,到了2020年,我国占据226个位置,反观美国才占了109个位置,谁厉害,相信大家现在一眼就能看出来了,为什么"神威 · 太湖之光"排名会下滑呢?原因有四点,第一点就是在2015年时美国为了限制我们超算发展,给我们断货,不给我们提供需要的芯片,所以在芯片的研发我国投入了大量的时间,基础打好,之后才能发展的稳定。第二点就是超算的研究离不开芯片与架构,如何让这些芯片高效地运行,就需一套管理手段,也就是系统架构。目前"天河二号"使用的就是我国自主研发的"天河高速互联网络架构技术",达到了世界领先水平。第三点就是美国垄断我们芯片后,日本霸榜,就是因为使用了美国的芯片才做到的,第四就是我国继"神威 · 太湖之光",又有新动作,从而分担了对于"神威 · 太湖之光"的研究。
  至于研究这个新项目就是中国的压轴大作E级超级计算机天河三号。E级超级计算机"天河三号"的计算速度是真的快,达到每秒百亿亿次的计算速度,这将彻底打破超算千万亿次计算速度的格局。而这次"天河三号",在芯片方面采用的是我们自主研发的飞腾FT2000芯片。在架构方面用的是我国自主研发的天河高速互联通信,真正意义上实现了超算的国产化。
  如此惊人的超算一出现,必定重回全球第一,在以后的道路上,我们的超算会越走越远,越来越好,所以我们不能骄傲,我国超算有些领域还是处于劣势。所以我们需要继续稳扎稳打,我国超级计算机会继续在自己的道路上会继续勇往直前!

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