曙光一号:开启中国超算自主之路

  如今,中国自主超级计算机进入Top500榜单十强已经不算是新鲜事儿,但在20年前超算全靠进口的中国,这简直是天方夜谭。1993年10月,中国第一台对称式多处理机“曙光一号”问世,中国超算终于打破引以为耻的“玻璃房子”,开启了自主之路。著名科学家王大珩曾评价说,曙光一号诞生的意义不亚于两弹一星。

  近日,曙光一号高性能计算机诞生20周年庆典在京举行,来自科技部、中科院、国家信息中心的相关领导,以及冀复生、胡启恒、李国杰、钱德沛等老一代科技部领导和顶级专家学者出席了这次大会,共同回顾了“曙光一号”诞生以及中国高性能计算机发展的故事。

曙光一号诞生20周年庆典

  曙光一号打破“玻璃房子”

  李国杰院士回忆说,二十年前,西方国家对中国实施禁运政策,即使千方百计购买来一台超级计算机,也要关在“玻璃房子”中,由卖方人员监控使用,中国工作人员不得接触核心部件。但是,当时的中国对高性能计算的需求又很迫切,不管是气象、地质勘探、油气勘探等方面都需要。“高性能计算机是未来整个国家计算机方向的一个制高点”,李国杰院士强调,中国研发自主的高性能计算机势在必行。

  于是,在“863计划”的支持和推动下,1990年,中科院计算技术研究所成立了高性能计算机研究中心,即国家智能计算机研究开发中心,这就是曙光公司的前身,开始了自主高性能计算机的研究。当时,计算所的优势在于自上世纪50年代就开始计算机的研究,已经具备了较为深厚的技术积累;但是难点在于如何找到突破口,是沿着863计划原定的日本智能机方向,还是以国际主流的并行机为方向?

  经过研究,智能中心选择了国际上更加主流的对称式多处理器并行机为主攻方向,李国杰院士认为,脱离工业标准与计算机主流技术的日本智能计算机不可能有好的前途。“当时在国内进行研发很困难,有的时候因为一个小的零件或者软件,就会卡半个月、甚至几个月做不出来”,李国杰院士回忆说,由于当时国内缺乏超算生态环境,曙光一号的研发步履维艰。为克服困难,智能中心组织了一个团队去美国“洋插队”,利用美国的大环境,加速了研发过程。

  “曙光一号真正研发时间不到一年,只有几个人,投入仅200万人民币”,1993年10月,曙光一号问世。李国杰院士表示,这是中国超算历史上里程碑式的事件,就在曙光一号诞生的第3天,西方国家便宣布解除10亿次计算机对中国的禁运。1994年,曙光一号被写入李鹏总理的政府工作报告;著名科学家王大珩曾评价说,曙光一号诞生的作用不亚于两弹一星;当时的中科院副院长胡启恒曾评价说,曙光一号咬住了国际高性能计算机的“尾巴”。

  谈到从曙光一号研发中得到的启示和经验,李国杰院士表示,要先定方向,然后再建队伍:“只要方向定对了,即使找到的人水平不是最高的,只要有冲劲儿,也能把事情做好。”曙光一号的问世打破了国际上的“玻璃房子”,自此,曙光探索出了一条在改革开放环境下做科研的方向,开启了自主创新的应用之路。

  曙光超算的三大转折

  曙光一号代表着中国高性能计算开始启程,但这个道路并非是一帆风顺。曙光高级副总裁聂华表示,当时的曙光机面临着兼容性的困难,因而销量很少:“一个新的应用在上面想用的话,要进行大量的移植工作。就像我们第一台计算机在使用的时候,客户是派了几名科研人员到当时的智能中心里学习了半年才学会怎么用。所以如何解决应用的问题,成了当时制约高性能计算机推广的第一个拦路虎。”

  聂华表示,曙光超算是面向应用的计算机,产业化是必由之路,并不是放在玻璃房子里面的科研成果,要让它更好的进入市场,为此,曙光先后经历了三次大的转折:

  “第一个变化是李国杰院士提出了有所为、有所不为的策略,采用业界兼容的OS,让应用可以顺利的移植到曙光机上;第二个转折是针对大的客户提供‘用的起来’的服务。当时我们第一拨技术人员或者研发人员有三分之一不是学用户应用专业的,就是为了用户在学计算机之间搭建一个桥梁。第三个转折是曙光从科研院所出身,按照现代的商业机制构建了一个非常正规的企业运行机制,这种企业运行机制让我们的科研成果进入市场形成产品发挥了相当重要的作用。”