【互联网周刊专稿】2002年8月29日，中国迎来了自己的第一台万亿次超级计算机，按照运算速度来看，这台机器在全球超级计算机TOP500中排名24。

　　这一消息没有得到足够的重视，它被很多人当做了仅仅是一次普通的科技创新。对于大部分的中国老百姓来说，无论是想都想不清楚的“万亿次”，好像不值得怎么关注的“第24位”，还是看不懂的“包括20个机柜、256个计算功能结点机、526个高性能至强处理器，其内存总容量为272GB，系统总硬盘空间为6TB”，这一系列的数字都不如这样一个说法更为具体：“打破了过去这一领域为美日两强所独霸的局面。”

　　事实正是如此。超级计算领域的超级计算机竞争，正是信息时代大国竞争的一个重要方面。这主要是因为超级计算机的超级应用。它在能源、气象、军事等领域的关键性作用，使之成为一种不可替代而又极为迫切的能力。也正因如此，发达国家才一直严格限制其扩散。美国政府对于高性能计算技术的出口一直都有明确的限制，虽然近来也在不断放宽出口底线，但相比其技术发展的速度就显得太过小气了。对于如此核心如此关键的竞争力要素，别指望他们会发什么慈悲。就连美日之间，对于最尖端的几台机器的相互交流都是困难重重。

　　与普通大众近乎无动于衷的反应形成鲜明对比的是：一些政府高层人士对此感到了由衷的激动；一些国外厂商在不置一词中掩饰着自己的不安；一些一直追着联想跑的企业感受到了切实的压力；最后，联想自己则为“技术的联想、服务的联想、国际化的联想”的公司战略找到了苦苦寻求的立身之本，它将由此得以进入石油、气象、国防、电力、生物、基础科学研究、数字图书馆等高端应用领域。

　　技术的创新与产业化思路上的创新同时集中在了这台机器上。万亿次计算机由一家企业独立研制成功，为用户量身定制，为了需求而研发，而不再是由国家出钱、由科研院所为了研发而研发的实施学术性开发工作，仅仅这种模式本身就是我国在高新技术领域的一大突破。人大常委会副委员长周光召所说的一段话是最好的注解：“过去，大型计算机都是从头来做起，搞自己的整套，跟前面的也不兼容，也不用通用的部件，做出来的计算机实际上用户非常难用。我想这一次能够用这个机群的办法，就是考虑到中国这样一个特殊的情况，必须要让这样的计算机不仅作为样机，而且能够让大家用得起，用得好，能够不断地向前发展下去，不断提高。我觉得这样一个路子是走得非常之对的。”

　　硬件的标准化，大规模机群技术的成熟，网格新变量的导入，技术扩散与国际安全，速度的快慢、计算力的高低、国力的强弱……就在确定与不确定之间，联想深腾又一次地把超级计算的话题推到了我们面前。

　　中国计算力排名：世界第3？

　　联想深腾的计算速度在世界超级计算机中排名第24位，有人据此认为，既然前面所有的超级计算机都为美日两国所拥有，因此中国的排名应该是第3。事情虽然没有这样简单，但联想深腾这一次的确让太多的人感受到了那种久违的，来自高技术领域的激动

　　超级计算机TOP500排行榜中的前23位全部出自美国和日本厂商之手，其中仅IBM一家公司就在500强中占据了160个席位。这些计算强国和IT巨头不仅以其财大气粗的姿态在高性能计算领域长久的进行大力度的培育和扶持，更对其产品和技术进行严格控制，几乎垄断了全球高性能计算机市场。

　　目前在TOP500排行榜上位居榜首的是日本NEC的Earth　Simulator(地球模拟器)，它由日本政府资助，被安置在横滨地球模拟研究发展中心，其实测运算速度可达到每秒35万亿次浮点运算，主要用来分析气候变化，包括全球变暖，气候和地震模式，甚至是模拟一整架飞机的流体力学。处在第2至5位的都来自美国厂商，分别由IBM和HP制造，它们的运算速度相比地球模拟器就差得多了，主要用于军事方面的研究。科技上一直以全球老大自居的美国当然不甘心落在日本人的后面，研制千万亿次超高性能计算机已经被提上了议事日程。

　　2002年，超级计算领域美日独大的“两级格局”终于有了些许变化。

　　8月29日，位于北京西北角的上地信息产业基地传出消息，中国最新研制成功一台超级计算机。这台大机器并不是因为它“机身总长为14米”而引人瞩目，之所以排名世界第24位，是因为它每秒运算在万亿次以上。

　　这一消息没有得到足够的重视，它被很多人当做了仅仅是一次普通的科技创新。对于大部分的中国老百姓来说，无论是难以想象的“万亿次“，好象不值得怎么庆贺的“第24位”，还是看不懂的“包括20个机柜、256个计算功能点机、526个高性能至强处理器，其内存总容量为272GB，系统总硬盘空间为6TB”，这一系列的数字都不如这样一个说法更为具体：“打破了过去这一领域为美日两强所独霸的局面。”

　　与普通大众近乎无动于衷的反应形成鲜明对比的是：一些政府高层人士对此感到了由衷的振奋；一些国外厂商在不置一词中掩饰着自己的不安；一些一直追着联想跑的企业感受到了切实的压力；最后，联想自己则为“技术的联想、服务的联想、国际化的联想”的公司战略找到了多年来苦苦寻求的立身之本。

　　事实上，整个2002年8月，联想高层们的心情一直都不错。从1999年联想决定进军高性能计算起，其技术积累工作已做了将近3年。2002年3月，被中科院计算数学所副所长余德浩称为“二号机群”的icluster1800开始交付试用，用户方是中科院数学与系统科学研究院。4月，经过两轮公开竞标，联想一举拿下标的，正式获得为国家“973”基础研究计划重大项目“大规模科学计算研究”提供重大装备的机会。整个系统的工程实施阶段用时四个月，至8月底，联想“深腾1800”万亿次高性能计算机问世，经过专家鉴定后，于9月初正式交付中科院数学与系统科学研究院。

　　此前，流体力学、石油地震资料处理、油藏模拟、气候模式计算、材料科学计算、DNA与蛋白计算等领域，一直是国外公司在唱独角戏，2002年，独孤求败的他们终于在中国有了一个足够分量的对手。超级计算机在中国的故事至此算是真正开始，联想以及它的深腾1800就是故事的主角。

　　速度竞争→计算力竞争→国力竞争

　　速度不能完全表示计算力，但速度却是计算力的重要禀赋；计算力也不能完全表示国家实力，但计算力却无疑是信息时代国家竞争的重要方面。如此看来，超级计算机领域的速度竞争，在很大程度上正代表了各国之间此强彼弱的局势演变。

　　不仅在国内，即使是全球，高性能计算也一向属于最尖端的技术。网络时代，以高性能计算机、网络设备、存储设备为核心的网络局端产品和技术将是未来IT产业的制高点，而高性能计算机作为未来企业信息化、城市信息化、国家信息化的基础设施，将必然成为网络应用模式的核心，其重要的战略地位勿庸置疑，因此也一直是国际IT巨头们争先恐后全力投入的研发重点。

　　对于高性能计算机来说，运算速度的飞速提升永远是无法抗拒的趋势，这个数字的每一次增加都代表着计算能力的提升，而计算能力恰恰是业界每个厂商都非常看重的核心问题。

　　在运算速度的背后则体现着聚合计算的能力。有业界专家说，计算能力不仅现在对于一个国家、一个民族有着非常重要的作用，而且在不久的将来一定会成为衡量一个国家综合国力的重要指标，涉及国家政治、经济、科技、军事等等几乎所有关键领域。计算力正在成为下一轮国家实力竞争的主角。中国在速度方面并不占优，在深腾1800前面至少还有23个强劲的对手，而且各家巨头都有钱有势、实力强大，高性能计算机乃至高端技术的尽快产业化是必然选择，毕竟在这个领域人家一直占着先机。

　　通过发展技术为企业创造效益并不困难，真正困难的是如何通过发展行业核心技术以及前瞻性、开创性、战略性的前沿技术给企业带来高额利润，进而在客观上为国家实力的提升发挥实质性作用。在这一方面，很长一段时间以来，以银河、曙光和联想为代表的三大品牌作出了各自的贡献，此次联想在技术和产业化两条道路上的突破尤其值得深思。

　　银河、曙光、联想：中国的计算力引擎

　　通过进入高性能计算机产品市场，联想将有机会进入大型的高端应用领域、关键业务应用领域以及关键行业应用领域，像石油、气象、国防、电力、生物、基础科学研究、数字图书馆等。

　　中国在高性能计算领域与发达国家的差距几乎是全方面的。为打破外国的技术壁垒，中国很早就开始着手开发自有知识产权的高性能计算机，也相继取得了一系列成果。1992年底开始推出的银河系列，还有曙光系列等都是很好的例子，但在产业化以及后续的应用和服务支持方面却总难有起色，达不到国际一流水平。长期以来，国外的大厂商凭借其技术和实力，在国内市场上一直占据着垄断地位。正如人大常委会副委员长周光召所说的那样：“过去，大型计算机都是从头来做起，搞自己的整套，跟前面的也不兼容，也不用通用的部件，做出来的计算机实际上用户非常难用。”　

　　那么联想这一次的做法究竟是怎样的？它的实用性究竟如何？

　　机群结构是当今高性能计算机发展的潮流，具体来说是用模块化的思想，采用通用的部件，真正的从用户的角度出发，以需求为首要驱动力来构建产品。深腾1800就是典型的大规模机群系统，周老对此做了评价：“这一次能够用机群的办法就是考虑到了中国的特殊情况，必须要让这样的计算机不仅作为样机，而且还能够让大家用得起、用得好，能够不断地向前发展下去，不断提高。按照这样一个路子走是非常之对的，如果要总结经验，我觉得这点应该是很值得科研工作者或者从事高技术工作的人员加以深思的。”　

　　可以说，万亿次计算机由一家企业独立研制成功，为用户量身定制，为了需求而研发，而不再是由国家出钱、由科研院所为了研发而研发的实施学术性开发工作，仅仅这种模式本身就是我国在高新技术领域的一大突破。高性能计算机不仅现在是将来也是市场竞争的焦点，对于联想自身来说，由于其终端、网络后台和IT服务三大块业务形态的特点，掌握高性能计算机技术就成为它整个战略的一个核心环节。如果没有自己的高性能计算机产品和解决方案，联想的IT服务就会失去核心支持平台，终端产品也就得不到有力支撑。而通过进入高性能计算机产品市场，联想将有机会进入大型的高端应用领域、关键业务应用领域以及关键行业应用领域，像石油、气象、国防、电力、生物、基础科学研究、数字图书馆等对高性能计算有着迫切需求的领域，这对其他业务的发展都会产生非常重要的价值。　

　　就在深腾出世的前几天，日本富士通公司宣布其最近研制成功了世界上最快的标量超级计算机“PRIMPOWER　HPC2500”，在最高配置下的峰值性能可达每秒85.1万亿次浮点运算。对于这样的高速度，许多业内人士颇不以为然，“最高配置”和“峰值”的修饰使得这个惊人的数字很有些纸上谈兵的味道，但说理论值也好，峰值速度也罢，人家毕竟是达到了这个级别，确实有着强大的计算力优势。按联想高性能服务器事业部总经理祝明发的话讲：“目前我们的设计能力也不是仅仅就只能达到1万亿次，更高些的速度是可以得到。单从Linux平台的机群结构上看，我们并不落后。在需求和应用没有足够充沛之前，作为一个企业，过分的追求速度并没有太大的实际意义。不是我们没能力，是现在还没有这个必要”。看来，虽然运算速度的不断提升是必然趋势，但速度并不能决定一切，起码就不能决定需求。没有实际需求意义的种种限定条件下的运算速度，也许仅仅只是理论可行的数字而已。

　　虽然深腾1800只是刚刚跨入万亿次的门槛，虽然在它前面还有很多更快更强大的高性能计算机，但毕竟深腾1800已经是一个实实在在的产品，而且有了系列化的表现，因为在方案设计之初，用户的需求就明确的摆在那里，这让联想在高科技产业化的道路上，迈出了至关重要的一步。

　　超级计算的确定性与不确定性未来

　　围绕超级计算机，矛盾一直存在：技术路线的矛盾，技术扩散与国际安全的矛盾，单一性能与产业生态的矛盾……

　　超级计算机一直是国际竞争的重要领域，各国对于技术扩散和国际安全的疑虑也一直存在。就连美日之间，对于最尖端的几台机器的相互交流都是困难重重。

　　美国人曾经希望到日本使用世界上最高性能的计算机“地球模拟器”，但却受到了日本近乎拒绝的苛刻限制：日本方面要求美国研究人员提供所有算法等资料才允许上机。最终美国还是接受不了这个条件，无缘“一亲芳泽”。

　　信息能力就是国力，对于如此核心如此关键的竞争力要素，别指望谁会对谁发慈悲。美国政府对于高性能计算技术的出口一直都有明确的限制，中国就被列在这个限制名单的前列。虽然近些年来，美国政府也在不断的放宽高性能计算机出口的技术底线，但相比其技术发展的速度就显得太过小气了。

　　有趣的是技术壁垒的设置与计算技术的发展往往成为一对矛盾的孪生体。技术壁垒迫使被限制对象倾注更多的资源投入技术研发。对于美国政府的最新限制标准：195，000MTOPS，10台CPU主频3G赫兹、8处理器的PC组成的机群就能突破。因此其他国家的奋力追赶和各种技术路线的迂回包抄也使得美、日等执超级计算之牛耳的信息强国压力重重，丝毫不敢放松。因此，技术壁垒在阻止技术直接扩散的同时，客观上也促进了高性能计算技术突飞猛进的发展。

　　在美国政府的出口限制与受限制国家对限制标准的不断突破中，可以看出两种技术发展路线的博弈：走一个体系结构路线的超级计算机和高性能计算机群。日本的“地球模拟器”和美国　Cray(克雷)公司正在开发的Cray　X1超级计算机就是前一种路线的代表。据称，这台关键部件已于2002年8月进入测试阶段的Cray　X1有32个处理器，是美国第一台把向量处理与大规模并行计算能力集成在一个体系结构里的超级计算机，目标是赶上并超过日本的“地球模拟器”。与此同时，第二种路线的领军企业Dell在2002年8月13日发布了其高性能计算机群的增强方案，　这一方案可以提供128个节点的PC机群，支持采用双Intel　至强处理器的Dell　PC服务器，操作系统可采用Red　Hat　Linux　7.3　professional。相对于前者拒人于千里之外的政策壁垒和高昂的售价，该机群的产业化、商业化特征更为突出，其8个节点系统的价格为　75，000美元。这两种技术路线的发展趋势已经非常明晰：前者将越来越走向高精尖，其技术成果受到军方的严格控制；后者将朝着产业化、实用化的方向发展。

　　就国内的情况来看，在高端技术迈向产业化的进程中，观念问题是最大障碍。政府与企业的共识、学术界与产业界的共识、产业界中不同企业间的共识，都是良好氛围形成的关键基础。用户与厂商之间的相互信任和相互支持问题，是另一个比较大的阻力，缺少必要的默契和配合，产业化很难顺畅展开。

　　从技术层面讲，在平台供应商、应用供应商和用户群这三个核心环节中，国外在应用供应这一部分非常发达，而国内就要弱得多，一方面是缺乏应用需求，另一方面是平台供应这个环节还未引起国家和业界的足够重视。一旦在平台支持上能有所突破，那么这三个环节将会实现成功链接。未来庞大的网络化需求更多的要靠超级计算机来满足，而高性能计算应用要靠产业化来支持，这势必会吸引重量级的企业介入这一领域，高性能计算的普及化应用趋势也不可逆转。　（ 陈琼 刘立新 何佳艳 宋斐）

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