2016年6月20日，德国法兰克福世界超级计算机大会公布了新一期全球超级计算机500强榜单，由国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威·太湖之光”运算速度夺得世界第一，成为世界上首台峰值运算速度超过10亿亿次/秒的超级计算机。更令人振奋的是，这套系统实现了包括处理器在内的所有核心部件全面国产化。
　　超级计算机多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实力的体现，对国家安全、经济和社会发展具有举足轻重的意义，是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。我国的超级计算机研制起步于20世纪60年代。到目前为止，大体经历了3个阶段：第一阶段自20世纪60年代末到70年代末，主要从事大型机的并行处理技术研究；第二阶段自20世纪70年代末至80年代末，主要从事向量机及并行处理系统的研制；第三阶段自20世纪80年代末至今，主要从事MPP系统及工作站集群系统的研制。1983年12月22日，随着中国第一台每秒钟运算1亿次以上的“银河一号”巨型计算机的研究成功，我国才真正跨入超算的队伍。随后，中国的超级计算机发展经历了几个重大的突破：1993年10月，由国家智能计算研究开发中心研制的“曙光一号”超级计算机，峰值计算速度达到6.4亿次/秒，标志着我国已经达到了设计制造支持多线程机制的对称式紧耦合并行机的世界先进水平。
　　2009年10月29日，由国防科技大学研制的“天河一号”超级计算机，峰值计算速度达到1206万亿次/秒，是我国首台千万亿次超级计算机。2013年6月，由国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机，峰值计算速度达到5.49亿亿次/秒，成为当时全球计算速度最快的超级计算机。

　　2015年4月9日，美国禁止向中国4家国家超级计算中心出售高性能计算芯片。当时的禁售在短期内可能造成“天河二号”升级计划拖延，但从长期来看“是倒逼中国推进超算国产化战略的重要机遇”。以美国为首的西方国家对我国进行技术封锁，更加激发了我国自主研发超算的决心。2015年底，“神威·太湖之光”完成了研发工作。与此前“天河二号”使用的是英特尔至强处理器和Xeon Phi协处理器不同，“神威·太湖之光”首次使用的是“中国芯”。这块“中国芯”就是5厘米见方的薄块“申威26010”，它集成了260个运算核心、数十亿个晶体管，达到了3万多亿次/秒的计算能力。“神威·太湖之光”是世界首台峰值运算速度超过10亿亿次/秒、并行规模超千万核的划时代的新型超級计算机。“神威·太湖之光”的计算能力相当于2000多万台普通的笔记本电脑，主存储量相当于780个国家图书馆的藏书量。这套系统1分钟的计算能力，相当于全球72亿人同时用计算器不间断地计算32年。
　　2016年11月18日，中国科学家基于“神威·太湖之光”的应用成果首次荣获“戈登·贝尔”奖，实现了我国高性能计算应用成果在该奖项上零的突破。“戈登·贝尔”奖设立于1987年，由美国计算机协会于每年11月在美国召开的超算领域顶级会议上颁发，旨在奖励时代前沿的并行计算研究成果，特别是高性能计算创新应用的杰出成就，被誉为“超级计算应用领域的诺贝尔奖”。2017年11月17，中国科学家基于“神威·太湖之光”的“非线性大地震模拟应用”，再次荣获“戈登·贝尔”奖。此外，“神威·太湖之光”还先后4次在全球超级计算机TOP500中夺冠。
　　“神威·太湖之光”主要服务于国家重大科技项目，如国产C919大型客机的精细数值模拟、天宫一号陨落路径预测计算等课题，同时也十分重视服务产业创新。目前，有上百家单位与国家超级计算无锡中心签订合作协议，超过100个重大应用在“神威·太湖之光”上进行运算，范围涉及气候气象、航空航天、工业设计、油气勘探、信息安全、金融分析、生物医药、海洋科学等多个领域。例如，国家超级计算中心和远景能源合作开展“格林威治智慧风场”项目，国家超级计算中心基于自身超强的运算能力、专业的技术人员等为远景能源提供包括风资源预测、风场精细选址、风机建造等在内的一整套生命周期服务。又如2017年“神威·太湖之光”的获奖应用―“非线性大地震模拟应用”由清华大学、山东大学、国家超级计算无锡中心、南方科技大学共同研制完成，它突破了机器本身内存和带宽的限制，精巧的设计和高速压迫数据的传输模式，首次成功地实现了对唐山大地震过程的精准模拟。这一过程对于科学家了解地震的发生和传播规律具有重要的意义。再比如，运用“神威·太湖之光”进行超大规模电磁仿真计算。该课题研究以“神威·太湖之光”超级计算机等高性能计算平台为基础，计算各类目标的电磁散射和辐射特性，所开发的超大规模高阶矩量法达到国际领先水平，服务于中国航天、中电集团等20多个机构，应用于预警机等重大工程。
　　（本刊记者）
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