中國高性能計算機發展與政策 “曙光”之路的“三叉戟”
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“曙光”之路的“三叉戟”
智能中心啟動研制“曙光”高性能計算機（以下簡稱“曙光機”）時，正趕上國際高性能計算發展的技術轉折時期。智能中心經過深入反復調研確立了?2?個基本點：①計算機技術發展雖然日新月異，但已經形成了一系列的國際工業標準，要研制滿足市場需要能“頂天立地”的高性能計算機，絕不能脫離工業標準；②計算機產業發展趨勢是從垂直型到水平型，要在增值鏈上選擇對中國來說最佳的創新增值環節，把低費效比、縮短研制周期、機器推出時具有市場競爭力，作為優先考慮因素。
在統一認識的基礎上，智能中心明確提出堅定不移地按照“863”計劃“發展高技術、實現產業化”的宗旨來發展曙光機，其內涵是：系統地發展機群架構技術體系，使得曙光機的計算速度不斷提高、適用的應用領域不斷擴大、機器臺數不斷增多，即“曙光”之路的“三叉戟”——性能、應用和產業。“曙光”團隊的科研人員，歷經?30?年始終堅持這一發展戰略，成功研制了一代又一代曙光高性能計算機：計算速度提升了?12?000?萬倍，趕上國際最高水平；應用領域覆蓋?46?個行業，在石油勘探等國家關鍵行業打破國外廠商壟斷；國產品牌高性能計算機由市場占有率為?0?到實現領先。中國品牌在?TOP100?排名中，連續?8?年份額第一，超過?IBM?和?HP?等國際巨頭；中國在?TOP500?排名中的臺數份額也超過了美國。曙光機作為大國重器，部署在國家互聯網應急中心，以及上海、深圳、中國科學院?3?個國家級超算中心。
曙光機通過突破低費效比的機群架構的關鍵技術，發展了機群訪存技術體系，同時兼顧了計算速度、應用廣度和產業規模。
速度提升12?000萬倍。曙光機計算速度趕上并超過國際最高水平的道路具有自己的特色。一方面，發展國際主流技術，果斷選擇并行處理技術為基礎研制對稱多處理器結構、海量并行處理結構，再轉化到采用通用處理部件的機群，以國際主流技術趕上世界最高水平。另一方面，在增值鏈上發展自己的“撒手锏”核心技術，如高速互連網絡、機群操作系統等，解決了高性能計算機用低成本的通用部件來構建高性能整機的世界難題。支持可擴展設計的機群訪存技術體系，成功將機群規模從數十臺擴展到千、萬級別（圖?1）。這一體系不斷豐富，沿用至今，為我國高性能計算機研制開辟了機群架構這一新的技術道路。
圖 1 曙光機群規模的發展