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“天河二号”副总设计师?:创新铸就超算“中国速度”
2019-08-14 07:27:52 来源: 中国青年报
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  “天河二号”副总设计师?肖立权:创新铸就超算“中国速度”

  湘江畔的国防科?#21363;?#23398;正值暑期,校园里静悄悄的,但校内的 “天河”大楼机房内却一派热闹景象。长达数十米的机箱整齐排列着,发出高速运转的低沉“嗡嗡”声,指示灯明暗交错,“天河二号”副总设计师肖立权正带领团队攻关新一代高性能计算机,向新的“中国速度”发起冲锋。

  1997年,博士毕业留校的肖立权成为国防科?#21363;?#23398;计算机学院计算机研究所的一名科研人员。从那时起,他就与巨型机一起成长。他参与了“银河”“天河”高性能计算机多代机型的研制,从一名普通的科研人员一步步成长为国防科?#21363;?#23398;超级计算机团队的核心骨干。

  “走别人没有走过的路很难,但我?#19981;?#25361;战!”这是肖立权常说的一句话。20世纪末,大规模计算机?#20302;?#20013;通常采用电互联技术,传输速率低且?#36164;?#24178;扰,影响?#20302;?#31283;定性。这是我国研制千万亿次级超级计算机路上的一块绊脚石。

  如何搬开这块绊脚石?用光互联替代电互联是最优解决方案,研究所将这一重任交给了肖立权。这条别人没有走过的路,注定充满?#37096;饋?/p>

  2003年,肖立权受领任务后,立即着手解决这项技术难题。?#27426;?#25353;照他的思路做出来的?#20302;?#26681;本跑不起来。

  “是哪里出了问题?”那个夏天,肖立权满脑子都在问为什么,午休时闭上眼睛,?#38498;?#20013;也?#38469;?#23631;幕上滚动的数据。“没法睡!去实验室!”

  肖立权架起示波器、逻辑分析仪,全神贯注观察着,生怕错过关键数据。

  解决思路一次次提出,但又一次次推翻。有一天,肖立权突然冒出一个想法:是不是数据传输有问题?灵光突现,他一下找到了解决问题的“钥匙”。由此,我国光互联技术在大规模计算机?#20302;?#20013;得到有效验证,这为后续该技术在超级计算机?#20302;?#20013;的应用奠定了坚实基础。

  此后,肖立权瞄准这一技术领域,啃下了一个又一个“硬骨头?#20445;?#35299;决了光互联替代电互联的系列技术难题,成功研制出我国首台采用光互联技术的并行计算机互联通信?#20302;常?#20351;传输速率从原有的400Mbps一路飙升为10Gbps,实现数量级飞跃。

  2010年11月,“天河一号”凭借优异性能登上世界超算500强榜首,中国超算首次问鼎世界超算桂冠;2013年6月,“天河二号?#24065;?#23792;值运算速度每秒5.49亿亿次,?#20013;?#35745;算速度每秒3.39亿亿次,轻松摘得世界超算500强桂冠,我国超级计算机研制达到世界领?#20154;?#24179;;2013年11月,“天河二号”蝉联世界超算500强榜首……

  作为“天河一号”“天河二号”的副总设计师,肖立权瞄准世界高性能计算机技术前沿,不断探索创新,取得了丰硕成果。

  高速互联通信是决定大规模并行计算机?#20302;?#23454;用效率的关键,美国对中国严格封锁高速互联技术转让。当?#20445;?#22825;河一号”在国内首次创新性地采用了CPU+GPU异构融合体系架构,其内部数万个CPU和GPU需要通过互联通信?#20302;?#23454;?#20013;畔?#20132;换,难度?#19978;?#32780;知。组织并全面负责互联通信?#20302;匙?#20027;设计研制任务的肖立权压力很大。

  闯关路很艰难,但肖立权走得很扎实。寒来暑往,他不仅协助制定?#20302;?#30340;总体技术方案、技术路线和设计指导原则,还经常盯在试验一线,从原理验证到工程实践,一个?#26041;?#37117;不放过。在他的带领下,团队开展关键技术、核心技术攻关,成功将“天河一号”送上世界超算第一的宝座。

  虽然获得了国际声誉,但肖立权没有丝?#21015;?#24608;,他早已瞄准了运算速度更快的亿亿次超级计算机?#20302;場?#22825;河二号”。在原有基础上,他带领团队进行了10个月的“封闭攻关?#20445;?#22825;河二号”高速互联通信?#20302;?#24615;能得到提升,是当时国际商用互联?#20302;?#30340;两倍。它可?#22253;?#19978;万颗微处理器联?#28783;?#26469;,共同解决同一个计算问题,解决了高效互联中“微处理器越多效能越低”的世界难题。

  在这条自主创新的道路上,肖立权带领项目组进行了长达1年的封闭设计工作,自主研制出互联通信?#20302;?#26368;核心的两块芯片:路由器和网络接口。

  一台超级计算机?#20302;?#22909;比一个大城市,互联通信?#20302;?#23601;是城市的公路网,路由器就是立交桥,网络接口就是主干道出入口。一个城市公路网市政设施建设得再好,立交桥和主干道出入口不设计好,城市交通依然?#23548;?#19981;堪。

  依靠自主创新,肖立权带领团队掌握了属于自己的核心关键技术。这是“天河二号”在发展?#35813;汀?#31454;争激烈的世界超算领域长时间保持领先地位的主要原因,一如TOP500主要撰稿人杰克·唐加拉所说:“中国自主研发了内部互联技术,这是买不来的,这是他们基于芯片、路由器及自主生产的交换器开发出来的。”

  “我们参加世界排名并不仅仅是为了得第一。世界超算500强榜单其实是一个交流平台,只?#24615;?#22269;际上有了声誉,别人才愿意和我们交流。”肖立权深知,只有自立自强,掌握自主核心关键技术,才能在国际上掌握发言权,让世界听到来自中国的声音,让中国更好地了解国际前沿发?#39592;?#21183;。

  今年夏天,肖立权没有放松,他正带领团队全力?#24230;?#26032;一代高性能计算机的研制攻关,他的目标是,摘取“超级计算机的下一顶?#20351;凇薄#?#26041;娇)

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【纠错】 责任编辑: 周楚卿
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