我国最强一代超算问世！上代算力5.49亿亿次，这一代能有多强？

我国完全自主研制的“世界超算冠军”，要迎来又一次超进化了！

今年12月7日的超算创新应用大会上，我国发布了下一代超级计算机“天河星逸”。据说性能全方位超越“天河二号”，算力会翻倍吗？

天河星逸超算系统

相比于上一代产品，新一代计算机的性能整体又有了倍增。

其储存能力、应用服务能力，尤其是通用CPU计算性能等方面，不但能够满足当下各行业领域的高性能计算要求，而且还能结合大数据以及人工智能的训练，强化和应对多种不同的场景。

在多领域应用服务上面，超级计算机也将计算、训练和应用的水平有机结合在了一起。而且这一切的背后，全都是我国自主研发。

计算机的整体架构是国内最先进的，多核处理器以及网络运行能力，在诸多关键技术领域都进一步完善了构建。

此前，天河二号超级计算机是于2013年诞生的，10年的时间它曾多次夺得世界超算冠军。

尤其是在应用层面，结合打造的应用服务平台，用户数量已经超过了30万。而今新一代的超级计算机又问世了，相比于上一代产品，各方面的提升又会让我们的技术积累并上升到一个新台阶。

新产品的发布地是在广州，而广州的超算中心，已经成为国内超算中心的标杆。随着新一代产品的发布并推向应用市场，这将有助于粤港澳大湾区乃至整个华南地区的前沿科技再次取得突破。

那么，超级计算机是从诞生到现在不断更新迭代，走过了怎样的发展之路呢？

超算的诞生之旅

超级计算机外表看起来像个货柜，不过形象一点说，它就是一个数据处理工厂。它整个工作的体系，不光靠的是快，而且是能进行全领域的复杂规模计算。

回到上世纪60年代，世界的第一台超级计算机问世了，它的运算能力达到了每秒300万次。用现在的标准去衡量，这个运算能力很低，可跟同时代的产品比起来，这台计算机是其他计算机运算能力的10倍之多。

值得一提的是，我国在1965年研发出来的晶体管计算机，其运算能力每秒只能达到6万到9万次。

当然，同时期西方发明的这台超级计算机也是晶体管设备，其整体的晶体管部件达到了35万个。在这台机器的设计者西蒙·克雷看来，下一步计算机的运行是向量结构，简单来说就是要像工厂的流水线一样，从整体层面提升运算的效率。

在这种趋势和构思之下，西蒙·克雷开始研发下一代的产品。新的产品不再像过去那样只进行串行计算，而是可同时执行多项运算指令，整体进行并行运算。

不过在接下来的发展中，超级计算机的发展迎来了不同的思路，是从整体提升效率，还是增加运算的数量？

面对这个问题，西蒙·克雷希望能够从效率入手。然而在当时的环境中，大规模并行计算的性价比，远远高于西蒙·克雷去进行新的探索研究。

一个很大的因素在于，彼时正值冷战时期，美国人想要的是在军事领域更高的计算速度。最终在选择层面，倾向了增加数量的并行计算模式。从那之后，超级计算机的设计和运算思路便延续了下来。

从上世纪70年代开始，美国超级计算机的运算速度不断提升。而同时期的我们，由于在研发上一直有时间差，所以就不得不面临被卡脖子的局面。

国产超算的曲折里程

美国的超算系统发展始于上世纪五十年代初，我国与之有10年左右的研发差距。我国最早仿制苏联的大型计算机产品，每秒的运算能力为1500次，那是1958年，我国在这一领域的研究才刚刚起步。

美国人因为在二战期间就有相关研究，不但有人才储备，而且科研经费也相当充足。相比之下，我们从人到物，可谓要什么没什么。

就这样，当美国人开始向着更快和体积更小的方向发展时，我国研发出来的第二代产品，其运算能力只突破了万次，体积更是达到了400平米以上。

差距虽然显而易见，但是在上世纪60年代，我国并没有放弃追赶。彼时美国的超算系统虽然突破了百万次，但我国在跟苏联交恶的情况下，还是凭借自己的能力，将计算机的运算能力从1万次的规模，提升到了9万次每秒。

不过，由于60年代我国正在系统进行重大国防工程的建设，对于计算机的使用和研发，只从运算能力考虑，而没有考虑它的普及性。

换言之，此时的计算机就是为国防工程和武器研发而生的，其他社会建设和普及都还没有想过。

美国人则从70年代开始，逐步向着体型小的计算机方向发展。同时也开始普及计算机的推广和民间应用。

到了70年代，西蒙·克雷的超级计算机，其运算能力已经突破了两亿次。面对这种差距，我国在跟美国的关系缓和后，曾提出过购买他们的产品。

美国人同意提供两台产品，但是接下来的情况，却让我们感受到了什么叫“屈辱”和“卡脖子”。

1976年底，两台出口我国的超级计算机获得美政府的批准签发。但是，美国人为了不让我方获得其中的技术和机密，却提前做了很大的限定。

首先在使用上，美国人只允许计算机用于地质领域的计算，不能进行其他运算。其次在交付我国使用后，美国人还要时时进行跟踪监测。

计算机所放置的区域，管控者是美方，我方的科研人员使用，每次还得经过美国人点头才行。最最无奈的是，每次使用都要全程做记录，相关的操作日志还要交给美方审查。

更令人气愤的是，美国人实则在计算机上动了手脚，其整体的运算能力，实际上并没有达到实际效果。

与此同时，当我国再从日本进口超级计算机时，美国人再次如法炮制，要求日本政府也以有条件的方式，向我国提供计算机。

也就是说，我们当时只能在有限的范围内使用他国的产品，想要了解其中的构造和性能，几乎是不可能的。

虽然很屈辱，但这就是没有自主研发产品的代价。我国的科研人员也强烈意识到，必须得研发出自己的产品，才能真正走向自主，想要靠买是根本得不到技术的。

于是从上世纪70年代末开始，我国超级计算机的研发正式提上了日程，这便是银河计算机的起点。

1983年推出的银河一号，其运算能力终于突破了亿次大关，我们终于不用再去看美国人和日本人的眼色了。

从那之后，银河系列超算相继问世，在这个基础上，天河系列、曙光系列以及深腾系列等超算系统接连出现，我国终于跻身超算强国。

以天河系列超算来看，天河一号在2010年诞生，其运算能力达到了4700万亿次。这是什么概念呢，这台计算机运算一个小时得出的数值，靠人工计算的话，需要我国当时13亿人同时运算340年才能完成。

此后，我国又推出了天河二号，在一代产品的基础上，其运算能力又提升到了每秒5.49亿亿次。

如今，天河星逸又一次横空出世，它的运算能力和性能，下一步又会刷新记录。

超算和我们的生活有什么关系

在多数人的感知中，超级计算机似乎距离日常生活很遥远，只局限于军工航天等领域使用。但实际上，超级计算机自诞生后，一直在深刻影响着普通人的生活。

比如，影响到人们出行和日常生产的天气预报，如果用超级计算机来计算，准确度就会更加的精准。

现在的天气预报，先是靠着卫星和雷达采集气象数据，然后再利用公式，将所有数值组合运算出来，进而得出相关的天气结论。

如果只靠人工来计算的话，不但复杂关键是数据量很大，精准度达不到，而且也不能提高预报的频率。

现在有了超级计算机，只需要将相关的数据录入，它就能将最终的结果呈现出来。此前在济南曾进行过一场实验，利用超级计算机计算出了第二天下雨的地方。

等到了第二天，不光预测的地方果真下了雨，而且雨量的大小也很精准。这种局部的小雨，用常规天气预报的方式很难判断出来，但是超级计算机却能运算出来。

除了在天气预报方面，疫情期间超级计算机也发挥出了巨大的作用。利用超级计算机，病例和疾控数据的筛查监测，疫苗的研发和调配等方面，超算都能给出更精确的数值，使得防疫工作的效率大大提升。

结语

所以不管从哪个角度看，超级计算机都是我们最强大的助手。新一代超算系统的诞生，有助于我们攻克更前沿的科技。

利用天河超算系统，香港科技大学此前研发出了新型的氢燃料电池。在研发过程中，超算提供的更精准数值，让电池的持久性打破了世界记录。

未来科技和世界的运行规则，更多要靠计算能力，谁的运算能力更快更精准，谁就能引领科技和时代的发展潮流。