盧宇彤：筑“銀河”，造“天河”

盧宇彤，全國三八紅旗手標兵、2022年“最美巾幗奮斗者”稱號獲得者，曾任國防科技大學(xué)計算機學(xué)院軟件所副所長、銀河天河工程副總師，現(xiàn)任中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與計算機學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，國家超級計算廣州中心主任。

她親歷五代“銀河”、兩代“天河”超算系統(tǒng)的研制；她曾代表中國六次站上世界超算最高領(lǐng)獎臺；由她擔(dān)任副總設(shè)計師的“天河二號”，打破了美日長期對世界超算頭把交椅的壟斷，改寫了超算的世界格局——她，就是國家超級計算廣州中心主任盧宇彤。

跟隨“超算國家隊”共同成長

盧宇彤的父母都是大學(xué)老師，家里學(xué)習(xí)氛圍十分濃郁，爸爸在家里看書學(xué)習(xí)，她就坐在爸爸旁邊翻看各種書籍。盧宇彤從小就喜歡閱讀科幻類書籍，這在一定程度上培養(yǎng)了她“好奇探索、理性思考”的科學(xué)精神。

高一時，盧宇彤有幸參觀了“銀河一號”巨型計算機?！般y河一號”體積足足有一個小型會議室那么大，表面密密麻麻地布滿電子管，年少的盧宇彤被眼前這個“龐然大物”深深迷住了。通過進一步了解和學(xué)習(xí)，她認識到這個超級計算機不但個頭大，而且對國家和區(qū)域安全有著極其重要的作用，它甚至關(guān)乎一個國家的科學(xué)突破和經(jīng)濟發(fā)展。這個“龐然大物”就這樣闖入盧宇彤的人生，并在她心中埋下了一顆“科研種子”。

高考填報志愿時，盧宇彤毫不猶豫地選擇了國防科技大學(xué)計算機學(xué)院，并順利入讀。她的“超算”科研道路始于本科畢業(yè)設(shè)計。那時，她的老師負責(zé)“銀河二號”編譯器的開發(fā)，她跟隨導(dǎo)師進行“銀河二號”相關(guān)系統(tǒng)的軟件測試與驗證。

1993年，盧宇彤研究生畢業(yè)，適逢中國超算研究進入重要發(fā)展時期，她對計算機既有興趣又有天賦，被超算研究團隊選中。她不負眾望，接連完成兩個重要型號的國產(chǎn)超算系統(tǒng)的研制。不久之后，盧宇彤獲得去世界頂尖學(xué)府深造的機會。經(jīng)過一關(guān)關(guān)考試、一層層選拔，最終她拿到了國家留學(xué)基金的出國留學(xué)名額和獎學(xué)金。

然而，就在此時，國家打造“新型深度并行銀河系統(tǒng)”的號角吹響，面對軟件系統(tǒng)要更新?lián)Q代的巨大挑戰(zhàn)，已是團隊骨干的盧宇彤毅然放棄出國深造的機會，繼續(xù)留在“銀河戰(zhàn)隊”。此后，從“銀河”到“天河”，國產(chǎn)超算從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”，盧宇彤一直跟隨“超算國家隊”共同成長。

啃下超算硬骨頭

中國在超級計算機領(lǐng)域起步相對較晚，一直面臨國外的技術(shù)封鎖。要醫(yī)治這塊“心病”，首先得研發(fā)這個“龐然大物”的“大腦”——開發(fā)出一套極其精密復(fù)雜的軟件管理系統(tǒng)，讓“多如牛毛”的硬件在并行運轉(zhuǎn)、協(xié)同工作時發(fā)揮出最大能效。

2011年，盧宇彤擔(dān)任“天河二號”超級計算機系統(tǒng)的副總設(shè)計師，面臨著層層難關(guān)。超級計算機的系統(tǒng)超級復(fù)雜，其中包括硬件、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)軟件等方面的設(shè)計。盧宇彤的主要工作是負責(zé)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中非常關(guān)鍵的通信協(xié)議和并行環(huán)境的設(shè)計。當時全球范圍內(nèi)只有美國、日本等國的巨頭企業(yè)才具備這種研發(fā)能力，不服輸?shù)谋R宇彤暗暗發(fā)誓要把這塊硬骨頭啃下來。

那段時間，盧宇彤帶領(lǐng)團隊夜以繼日地工作，甚至把鋪蓋搬進了辦公室，在那里吃住近半年。每一個方案都是他們在幾十個備選方案中經(jīng)反復(fù)甄選、實驗、調(diào)試和驗證才得出的。

2013年，“天河二號”超級計算機亮相，讓國外同行十分詫異，甚至對“中國速度”產(chǎn)生懷疑。2015年11月16日，全球超級計算機500強榜單發(fā)布，“天河二號”超級計算機系統(tǒng)以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級計算機。盧宇彤代表團隊站上了世界超算最高領(lǐng)獎臺。這項成果，標志著我國在超級計算機領(lǐng)域邁入世界領(lǐng)先行列。

2016年，盧宇彤出任國家超級計算廣州中心主任，開始將研究重心由超算系統(tǒng)研制轉(zhuǎn)移到超算應(yīng)用。她明白，再高深的科研，只有真正做到用之于民，才能發(fā)揮更大價值。此后，她帶領(lǐng)團隊大力拓展“天河二號”應(yīng)用領(lǐng)域，提高中心的應(yīng)用服務(wù)能力，建設(shè)了一系列面向各領(lǐng)域的超算應(yīng)用服務(wù)平臺。經(jīng)過不懈努力、攻堅克難，“天河二號”陸續(xù)在大氣海洋環(huán)境、工業(yè)設(shè)計制造、新能源新材料、生物醫(yī)藥健康、智慧城市云計算等領(lǐng)域取得一系列重大創(chuàng)新成果。

超算作為國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施，未來計算的方向一定是超級計算機與大數(shù)據(jù)、人工智能的深度融合?；谶@樣的考慮，由盧宇彤牽頭自主研發(fā)的“天河星光”一站式融合超算應(yīng)用平臺，讓“天河二號”在各個行業(yè)不斷拓展應(yīng)用邊界。這個“龐然大物”終于接上了“地氣”，可以“算天”“算地”“算人”了。

30年來，盧宇彤從技術(shù)“小白”成長為“天河二號”的副總設(shè)計師，她親歷了中國超算從“銀河”到“天河”，從零基礎(chǔ)到世界第一的飛躍式發(fā)展，是當之無愧的“超算女神”。談及未來，她的愿望就是讓超算服務(wù)更多的行業(yè)和領(lǐng)域，讓中國超算常立于世界超算的巔峰，讓科技創(chuàng)造更加美好的生活。