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国家超级计算天津中心700多平方米的机房里，140个银灰色的机柜构成了“天河一号”超级计算机。
　　远在万里之外，当地时间16日下午，在美国新奥尔良市举行的超级计算机2010国际会议上，国际超级计算机TOP500组织正式发布第36届世界超级计算机500强排行榜，中国“天河一号”名列第一。这是中国在超级计算机领域捧回的第一个“世界冠军”。
　　“中国人拉着世界往前走”
　　虽然“天河”的主要部件来自英特尔-T和英伟达这两个美国制造商，但“天河”的互联芯片完全是中国自主制造的，并且中国已经在研制自己的CPU了。
　　让中国超级计算机拥有一颗“中国芯”，是中国超级计算机研发人员多年的梦想。随着国防科大自主研发的“飞腾1000”芯片安装到“天河一号”上、从而部分取代进口芯片，这一梦想变成了现实。
　　“一期系统使用国外进口CPU，主要是出于研制进度和成本方面的考虑。”“天河一号”总设计师、国防科大副校长杨学军说，自主芯片的成功研制和运用，为今后“天河”的全部国产化奠定了基础。
　　杨学军透露说，尽管目前的自主研发的CPU与世界先进水平还有差距，国防科大正在研发中的新一代芯片，又有新的技术“绝活”，性能将显著提升。
　　“我们中国人要有志气，虽然不能一下子超过人家，可以一点点地做得更好，最终实现全面超越。这是个水滴石穿的积累过程。”“天河一号”工程办公室主任李楠说。
　　“天河一号”采用的“CPU加GPU异构融合体系”是中国人独创的结构，这在“天河”一期系统中获得成功。过去一年中，因其低能耗、低成本、高集成度等优点，这种结构已经成为国际主流。在本届
　　TOP500排行榜的前10台计算机中，除了“天河一号”，中国的另一台千万亿次机“曙光星云”和位于第4名的日本Tsubam e超级计算机也采用了异构结构。而生产GPU的美国厂商英伟达公司也因此身价大涨。
　　“在体系结构的路上，中国人在拉着世界往前走。”中国科学院软件所研究员张云泉说。
　　“麒麟”操作系统是亮点
　　与其他超级计算机操作系统不同的“麒麟”系统，同样是“天河一号”的亮点。在中国超级计算机大多使用外国操作系统的境况下，这套由国防科大自主开发的操作系统以高安全性著称。
　　“大家使用‘天河一号’，就像到银行租个保险箱，钥匙和密码都在自己手上，其他用户甚至管理员都看不到。”“天河一号”主任设计师卢宇彤说。
　　所有这些，指向中国超级计算机发展从起步时就清晰的一个目标———自主可控。只有拥有了自主可控的系统，才能不受制于人，才能确保信息安全。然而，这一领域的博弈到今天也没有结束。这是中国超级计算机发展历程中并不陌生的一幕：中国一旦宣布成功研制某型计算机，西方立即会解除该型计算机的对华禁运，以此阻止中国的自主产品占领市场。
　　国防科技大学校长张育林认为，“产业越大，越凸显自主可控的重要性”，“天河一号”这样的高端产品可以做到自主可控，其他信息网络产品也能做到。
　　国防科大原副校长齐治昌表示：“迈出这一步并不容易，做一个操作系统往往可能就需要上千人。舍不舍得花钱养这么多人，涉及国家战略。中国只能走自主可控的路，越早走，越掌握主动。”
　　已为20多家用户服务
　　据介绍，自2010年7月起，“天河一号”系统便正式上网投入使用，目前已在石油勘探、高端装备制造、生物医药、动漫设计等方面为20多家用户提供了超级计算服务。
　　天津国际生物医药联合研究院，就是其中的一家客户。研究院院长助理徐峰介绍说，研发一种新药，平均要耗时10年，花费10亿美元，筛选10万个化合物，随之而来的还有初期巨额成本的投入。高性能计算机辅助药物设计和高通量虚拟筛选方法的应用，为化合物活性的评价提供了极大的方便，提高了新药研发的效率，缩短了周期，降低了成本，还能为新药的发现提出崭新的思路。
　　“在‘天河一号’上进行筛选一个星期，普通计算机上需要运行一年。”徐峰表示，高性能计算机介入生物医药，将大幅度提高这个行业研发新药的效率，进而提升整个行业的水平，对医药行业产生革命性的影响。
　　最成功的应用案例，要数中国科学院软件研究所完成的题目———“地球外核热流动数值模拟”。科学家们实现了此前从未尝试的600亿未知数的超大计算规模的数值模拟，而目前国际上同类问题的模拟现状一般为数十亿未知数水平。
　　在为“天河一号”给出的使用报告上，来自中科院的科学家们热情洋溢地写道：“系统与IBM的‘蓝色基因’等引以为傲的网络系统相比毫不逊色，结果达到了与世界同步的研究水平甚至有所超越。”
　　应用需求远超预想
　　4年前，当千万亿次超级计算机研发准备立项时，曾有过激烈的争论。
　　“一方面，我们能不能做出来？毕竟当时的技术水平是有限的。另一方面，即使做出来了，能不能用得上？因为当时也没有今天这么多的应用需求。”中国科技部高新技术及产业化司信息与空间处处长强小哲回忆说。
　　然而，需求来得之快，超出了科研人员们的预想。在最新的TOP500排行榜上，中国科学界欣喜地发现，中国以41台机器的占有数量超过日本、法国、德国和英国，成为超级计算机的第二大使用国。
　　在建设创新型国家的进程中，超级计算机作为基础设施的作用日益凸现。能不能用好机器，成为一个与研制同样重要的问题。
　　国家超算天津中心副主任朱小谦介绍说，最繁忙时，“天河一号”全系统可用到80%。对于超级计算机的资源使用率来说，这个数字相当可观。
　　“我们的天河是以云计算的方式把计算能力输送给各行各业，与全社会进行共享。用户终端小到笔记本、3G手机，都可以通过互联网享受服务。”朱小谦介绍，“天河一号”目前的主要服务对象是天津地区的国家战略性新兴产业，将来既可以进行科学计算，还可以实现信息检索、在线储存等功能。