從算盤到“超算”的千年一躍

王雷

20世紀(jì)60年代的西北戈壁灘上，一處營地的教室里，黑板上寫滿了一組繁瑣的方程式。一位教師模樣的中年人對著臺下說：“這組方程式，美國人用了6年，英國人用了5年，蘇聯(lián)人用了8年，我們沒有8年的時(shí)間，兩年都沒有。我們沒有計(jì)算機(jī)，就是用算盤打，也要把它打出來。”

于是，偌大的房間內(nèi)，上百人同步打起算盤，“大珠小珠落玉盤”的聲音此起彼伏。負(fù)責(zé)守衛(wèi)的小戰(zhàn)士不明就里，他好奇地問：“連長，他們在干什么？”連長回答：“他們在干革命！”

這是電影《橫空出世》中的一幕，描述了當(dāng)年先輩們用智慧與汗水，甚至是生命換來了我國第一顆原子彈的“橫空出世”。影片中這段“算盤舞”至今仍被廣大影迷津津樂道，大家在對先輩們艱苦卓絕無悔奉獻(xiàn)無限欽佩的同時(shí)，也在一次又一次地惋惜，我們科學(xué)工具的巨大落后。用算盤來對抗計(jì)算機(jī)，這根本不是一個(gè)維度的較量，猶如長夜中趕路的行人，雖然列車已遠(yuǎn)去，但依然篤定相信，曙光必將降臨，終點(diǎn)定將穿越。

缺少超級及巨型計(jì)算機(jī)，這是一種無法言狀的痛，也是制約中國工業(yè)追趕世界先進(jìn)的瓶頸之一。當(dāng)年我們因?yàn)槿鄙俪売?jì)算機(jī)，不得不將勘探得到的石油礦藏?cái)?shù)據(jù)送到國外處理，且費(fèi)用相當(dāng)昂貴。至于天氣預(yù)報(bào)、生命科學(xué)的基因分析、核業(yè)、軍事、航天工業(yè)等高科技領(lǐng)域的發(fā)展，無不因?yàn)槿鄙俅笮陀?jì)算機(jī)而受到制約。

“工欲善其事，必先利其器?！?978年，在中央召開的一次重要會議上，鄧小平同志鄭重表示：“中國要搞四個(gè)現(xiàn)代化，不能沒有巨型機(jī)。”為了在石油勘探、天氣預(yù)報(bào)、工程物理、地震數(shù)據(jù)處理等方面滿足中國工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的巨大需求，我國于同年啟動(dòng)了巨型計(jì)算機(jī)的研制工作。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)基礎(chǔ)、生產(chǎn)工藝等都與先進(jìn)國家存在巨大差距，困難重重。時(shí)任國防科大計(jì)算機(jī)研究所所長的慈云桂當(dāng)時(shí)已滿60歲，他立下軍令狀：“就是豁出我這條老命，也一定要把我們自己的巨型機(jī)搞出來！”1983年，研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破關(guān)鍵技術(shù)、完成整體設(shè)計(jì)，把整機(jī)系統(tǒng)的250萬個(gè)焊點(diǎn)一個(gè)個(gè)焊起來，“銀河-Ⅰ”號巨型計(jì)算機(jī)最終研制成功，中國也由此成為繼美國、日本之后，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造每秒鐘運(yùn)算一億次以上巨型機(jī)的國家。

萬事開頭難。巨型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了從無到有，仿佛是一針刺激中國工業(yè)的強(qiáng)心劑，促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助推劑。

傳奇一旦登場，便是盛裝舞步。9年后“銀河-II”巨型計(jì)算機(jī)在長沙通過國家鑒定，填補(bǔ)了我國面向大型科學(xué)工程計(jì)算和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的并行巨型計(jì)算機(jī)的空白。2003年，10萬億次“曙光4000 A”超級計(jì)算機(jī)落戶上海超算中心，我國超算由此邁入了10萬億次俱樂部。2008年，“曙光5000”超級計(jì)算機(jī)突破百萬億次大關(guān)，時(shí)隔一年后，千萬億次超級計(jì)算機(jī)“天河一號”在國防科大誕生。2010年，升級后的“天河一號”以千兆次超級算力在全球TOP 500超級大型計(jì)算機(jī)排行榜中成功登頂……

站在2010年的時(shí)間點(diǎn)側(cè)耳傾聽，似乎傳來了一陣陣悅耳的算盤聲音，這是中國超級計(jì)算機(jī)一路走來的清脆回響，這正是中國工業(yè)崛起的脈搏節(jié)奏。我國超級計(jì)算機(jī)在不知疲倦地飛速發(fā)展，銀河、神威、曙光、浪潮等多駕馬車并列齊驅(qū)，紛紛來到世界前沿。