在“天河二號(hào)”一排排高大的機(jī)柜里，一共裝有32000顆主CPU和48000個(gè)協(xié)處理器，共300多萬個(gè)計(jì)算核心，自落戶廣州以來，它一直以如此驚人的運(yùn)算速度在工作。

從上周四開始，這個(gè)“超級(jí)大腦”開始進(jìn)入全面升級(jí)期，一條條“飛龍”陸續(xù)進(jìn)入休憩期，為了保證用戶不受影響，將始終有一條“飛龍”為“把守”，這種狀態(tài)最多持續(xù)到8月底或9月初。全新的天河二號(hào)的計(jì)算速度將達(dá)到每秒10億億次，科學(xué)家2013年底曾經(jīng)預(yù)測(cè)這個(gè)速度原本要到2015年才能實(shí)現(xiàn)，但是就像誰也無法預(yù)測(cè)超級(jí)計(jì)算機(jī)的極限速度一樣，誰也想不到它的進(jìn)步會(huì)如此之快。

更讓人驚喜的是如此高精尖的科技巨作，未來將走親民路線，也許一天只需要花費(fèi)24元，你就可以完成一次私人制造，也許是一只杯子，也許是一張沙發(fā)，如果你足夠牛，這里歡迎你打造一套“鋼鐵俠”盔甲。

超級(jí)電腦“世界500強(qiáng)”中國擁有了76臺(tái)，且占據(jù)了第一位

在普通人看來，要提升計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，似乎只要把很多個(gè)中央處理器(CPU)“綁”起來就行了。就好像要比10個(gè)人的小組工作快10倍，只要找100個(gè)人來就可以了一樣。但在計(jì)算機(jī)的研發(fā)中，這一過程卻復(fù)雜得多。但中國科學(xué)家只花了4年的時(shí)間，就把超級(jí)計(jì)算機(jī)的速度從每秒運(yùn)算速度相當(dāng)于全國13億人連續(xù)計(jì)算88年的數(shù)據(jù)提升到了相當(dāng)于全國13億人連續(xù)計(jì)算1000年的數(shù)據(jù)。

事實(shí)上，在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，美國的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)非常明顯：在超級(jí)電腦“世界500強(qiáng)”排名中，美國占了三分之一，整個(gè)歐洲也有80臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)上榜。

不過，從2009年開始，來自中國的超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐漸嶄露頭角，目前上榜有76臺(tái)，且占據(jù)了第一位和第12位。

牛津超級(jí)計(jì)算中心的主任喬·洛克利博士在接受采訪時(shí)曾評(píng)價(jià)。雖然中國超級(jí)計(jì)算機(jī)研究的起步比較晚，但這剛好提供了一個(gè)“很高的起點(diǎn)”：不需要浪費(fèi)資源去解決一些發(fā)展初期所要面對(duì)的瓶頸和難題。美國早在1990年就提出了制造千萬億次級(jí)巨型計(jì)算機(jī)，但直到2009年，這一目標(biāo)才得以實(shí)現(xiàn)。幾個(gè)月之后，中國的計(jì)算機(jī)就達(dá)到了同樣的目標(biāo)。

袁學(xué)鋒認(rèn)同喬·洛克利的說法，高起點(diǎn)的確加速了中國超級(jí)計(jì)算機(jī)的進(jìn)程。但他認(rèn)為事實(shí)上中國一直不缺乏這方面的技術(shù)與人才，早在上世紀(jì)五六十年代就擁有計(jì)算機(jī)的中國在這方面的發(fā)展原來可以更快一些，只是因?yàn)榛�礎(chǔ)工業(yè)的原因，“我們的芯片跟不上，所以這方面才滯后了，所以全球經(jīng)濟(jì)一體化也是加速進(jìn)程的一個(gè)重要原因。”

“只是全世界計(jì)算機(jī)的發(fā)展非�？欤�一年的時(shí)間就可能什么都變了。”袁學(xué)鋒說，“真正重要的還是把它們推廣應(yīng)用，產(chǎn)生實(shí)際的效益。”

精準(zhǔn)天氣預(yù)報(bào)、研發(fā)藥物等，“天河”系列主要針對(duì)民用市場(chǎng)

與“銀河”系列計(jì)算機(jī)的定位不同，“天河”系列的超級(jí)計(jì)算機(jī)主要針對(duì)民用市場(chǎng)。2013年6月研制成功后，在國防科技大學(xué)呆了僅僅三個(gè)月就匆匆運(yùn)往廣州，從裝機(jī)、調(diào)試到設(shè)備正式運(yùn)行趕在今年4月1日正式啟用，“大家都很著急，希望‘天河二號(hào)’能盡快投入使用”，袁學(xué)鋒說，以至于廣州超級(jí)計(jì)算機(jī)中心的辦公大樓里除了兩間會(huì)議室裝修完畢外，所有的辦公室都是臨時(shí)搭建的，甚至一些技術(shù)人員的組建也尚未完成，但這并不影響“超級(jí)大腦”幫助我們作出更精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)、設(shè)計(jì)更安全的汽車，或者研發(fā)更有效的藥物等，它正在從各個(gè)方面直接影響著我們每一個(gè)人的生活。

從4月1日至6月中旬，“天河二號(hào)”已經(jīng)收獲了來自全國各地的120多位客戶，華大基因、廣東工業(yè)研究院、北京大學(xué)、中核集團(tuán)中國原子能科學(xué)研究院、英特爾(中國)有限公司、浪潮集團(tuán)、華強(qiáng)文化科技集團(tuán)、中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心等高大上的企業(yè)都在其中。

汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)使用它進(jìn)行反復(fù)穆尼安全碰撞試驗(yàn)，減少設(shè)計(jì)誤差，提高汽車的質(zhì)量和安全性能，也就說原本要使用20臺(tái)奧迪車碰撞的試驗(yàn)，現(xiàn)在也許只需要使用兩到三臺(tái)就能達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn);制藥企業(yè)使用它藥物研發(fā)中對(duì)所有可能的分子組合進(jìn)行高速測(cè)試，從而篩選出十幾種甚至幾十種藥物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。超級(jí)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，開發(fā)一種新藥要經(jīng)過原理研究、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、志愿者實(shí)驗(yàn)等步驟，很多東西需要在現(xiàn)實(shí)中大量地、反復(fù)地試驗(yàn)，整個(gè)研制周期往往長(zhǎng)達(dá)十余年，其耗費(fèi)的時(shí)間與精力可能不亞于登月工程。如今，很多基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算工作可以通過超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬完成，研制周期可以大大縮減，一種新藥三到五年就能研制出來。而且，大量小白鼠也不用犧牲了。動(dòng)漫企業(yè)甚至影視公司未來都將是“天河二號(hào)”的�？�，因?yàn)殡S著4K電視的普及，對(duì)影視、動(dòng)畫等的精度要求都將更高，普通的計(jì)算機(jī)渲染根本無法達(dá)到。一些金融機(jī)構(gòu)也可以使用它對(duì)股票期貨的投資進(jìn)行詳細(xì)模擬計(jì)算，從而將行動(dòng)建議精確到“幾分幾秒出手”。

袁學(xué)鋒說，實(shí)際上，“天河二號(hào)”就是在創(chuàng)造一個(gè)和物理世界完全一樣的虛擬數(shù)字世界，就好像美國大片中《機(jī)械戰(zhàn)警》正在進(jìn)行測(cè)試時(shí)的場(chǎng)景一樣，通過和物理世界完全一樣的虛擬數(shù)字世界去測(cè)試它的速度與反應(yīng)。

未來你也可以和“天河二號(hào)”親密接觸，只要得到超級(jí)計(jì)算中心的授權(quán)

此前有科學(xué)家認(rèn)為，像“天河一號(hào)”這樣的千萬億次級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)，由于CPU之間的相互協(xié)調(diào)需要大量能耗，普通的程序未必能體現(xiàn)出它的“強(qiáng)大能力”：“要充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，所需要的計(jì)算量一定要具有相當(dāng)規(guī)模，否則就是‘大炮打蚊子’了。”這是否意味著那么無論運(yùn)算速度還是性能都比“天河一號(hào)”強(qiáng)大很多的“天河二號(hào)”也不應(yīng)該是普通玩家的“菜”?

對(duì)此袁學(xué)鋒并不贊同。他一直強(qiáng)調(diào)，“天河二號(hào)”的使用也并不局限在廣州地區(qū)。事實(shí)上，它還提供了24小時(shí)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程應(yīng)用服務(wù)。人們可以在得到超級(jí)計(jì)算中心的授權(quán)之后，從自己的電腦通過互聯(lián)網(wǎng)連接到“天河二號(hào)”，上傳自己的程序，下載運(yùn)算數(shù)據(jù)，從而“使有興趣的大、中學(xué)生也可以進(jìn)行課題研究”。

只是目前來看，使用超級(jí)計(jì)算機(jī)仍然有門檻，非專業(yè)人士進(jìn)入比較困難，在袁學(xué)鋒暢想的未來中，超級(jí)計(jì)算機(jī)絕不僅僅是技術(shù)玩家的專利。

對(duì)于酷愛科幻電影的袁學(xué)鋒而言，“天河二號(hào)”的開局讓他滿意，但遠(yuǎn)不滿足。在眾多超級(jí)英雄中，他最看好小羅伯特·唐尼所飾演的鋼鐵俠，那個(gè)用手指在屏幕上指指點(diǎn)點(diǎn)然后設(shè)計(jì)出一套又一套帥氣盔甲的超級(jí)英雄也是他個(gè)人的目標(biāo)，只是目前尚未實(shí)現(xiàn)，他希望能有更多民間高手能一起來實(shí)現(xiàn)。

在英國曼徹斯特大學(xué)做科研時(shí)，袁學(xué)鋒就開始接觸3D打印，他會(huì)把一些虛擬數(shù)據(jù)利用3D打印出來做科學(xué)研究，但他發(fā)現(xiàn)他的學(xué)生有時(shí)會(huì)用這些儀器打印私人自制的鑰匙扣、杯子等，從那時(shí)起，他就開始有了這個(gè)想法，“天河二號(hào)”不僅僅是只會(huì)做運(yùn)算，還會(huì)配有3D打印等“一條龍”設(shè)施。

至于費(fèi)用方面，每天滿負(fù)荷運(yùn)行要花費(fèi)30萬元電費(fèi)的“天河二號(hào)”是否普通人也能用得起?袁學(xué)鋒算了一筆賬，按10核/小時(shí)一塊錢算，普通用戶如果使用一天也才24塊，價(jià)格甚至比一天使用個(gè)人電腦的費(fèi)用還要低。當(dāng)然這要視乎你要運(yùn)算的程序而言，如果是一套鋼鐵俠盔甲，那就得“土豪價(jià)”了。

未來或成為政府決策的有力助手

作為世界上最快的“超級(jí)大腦”，“天河二號(hào)”還和時(shí)下最火熱的大數(shù)據(jù)發(fā)生了聯(lián)系，它其中一個(gè)重要組成部分是大數(shù)據(jù)的建立與收集。

目前是數(shù)據(jù)收集階段，主要集中在政務(wù)、醫(yī)療、教育等方面，已和廣東省電子政務(wù)協(xié)會(huì)對(duì)接，馬上要借助超算的力量建立一個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行仿生中心，“能對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供預(yù)測(cè)、預(yù)警，特別是政府、某個(gè)行業(yè)在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整和投入時(shí)，能夠預(yù)先進(jìn)行一些經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的總分析和模擬預(yù)測(cè)，為政府決策提供有力的支持。”

袁學(xué)鋒說以前這些數(shù)據(jù)都是人力在收集和分析，“天河二號(hào)”的進(jìn)入將徹底改變這樣的狀態(tài)，目前他們正在組建專門的分析人才隊(duì)伍，相信未來很多政府的決策都將需要“天河二號(hào)”的幫助。

就像愛因斯坦的大腦推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步一樣，“天河二號(hào)”作為世界上最快的“大腦”，正在從方方面面幫助我們將生活變得更加美好。