在先期技術(shù)攻關(guān)基礎(chǔ)上，國防科技大學(xué)申報了國家科技部“十二五”863計劃，并于2011年12月通過立項評審，天河二號攻關(guān)戰(zhàn)役正式打響。翌年3月，該校與廣東省、廣州市、中山大學(xué)簽署合作協(xié)議，通過軍民融合式發(fā)展，共建廣州超級計算中心。各方的大力支持，為天河二號的研制注入強(qiáng)勁動力，使研制工作邁入“快車道”。

　　在國家重大專項支持下，科研人員自主研制出當(dāng)前國內(nèi)主頻最高的新一代“飛騰－1500”CPU。它的芯片只有拇指蓋大小，卻相當(dāng)于13億個晶體管在工作。4096個這樣的芯片構(gòu)成的服務(wù)陣列，蔚為壯觀。

　　世界超算的發(fā)展歷程表明，計算能力每提高一個量級，都需要體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)的突破。超算要突破億億次級決不是量的簡單疊加，而是全系統(tǒng)質(zhì)的跨越。

　　體系結(jié)構(gòu)是高性能計算機(jī)的“筋骨”。獨具匠心的“異構(gòu)融合體系”在天河一號中獲得成功。研制人員在此基礎(chǔ)上，再辟蹊徑自主創(chuàng)新了新型異構(gòu)多態(tài)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計了微異構(gòu)計算陣列和新型并行編程模型和框架，并在高速互聯(lián)、新型層次式加速存儲架構(gòu)等方面取得了一系列創(chuàng)新和突破。

　　隨著系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，用電量隨之大增。有人驚呼，照此發(fā)展下去，每臺超級計算機(jī)需配備一個專用發(fā)電廠，才能滿足其滿負(fù)荷運行。天河二號通過采用綜合化能耗控制，實現(xiàn)了層次式優(yōu)化框架、自適應(yīng)能耗控制算法等電源設(shè)計，有效提高了系統(tǒng)的能效比。

　　一個對比令人驚嘆：與天河一號相比，天河二號執(zhí)行相同計算任務(wù)的耗電量只有前者三分之一。

　　“王者歸來”，競爭正未有窮期

　　三年之內(nèi)，兩度問鼎。從被認(rèn)為國際超算領(lǐng)域的“一匹黑馬”，到今天的“王者歸來”，“天河”團(tuán)隊正書寫著世界超算傳奇。

　　在攻關(guān)的日子里，“天河樓”每晚都燈火通明。“周周五加二，天天白加黑”，成為科研人員的工作常態(tài)。

　　今天，當(dāng)中國超算再次圓夢時，出現(xiàn)在領(lǐng)獎臺的僅有1人。面對榮譽(yù)得失，大家總是胸懷坦蕩：“能參與這樣大的國家工程，我們感到無比自豪。”

　　不是所有國家都有能力做超算，人才是重要因素。據(jù)悉，“天河”團(tuán)隊中青年科研人員是中堅力量，博士占60%以上。學(xué)院每年有數(shù)以百計的研究生畢業(yè)，許多人在讀研期間已在“天河”有了自己承擔(dān)的項目。從去年開始，23名高年級本科生也加入到“天河”團(tuán)隊中。

　　國防科技大學(xué)王建偉政委說：“這是學(xué)校著眼未來超算發(fā)展，超前培養(yǎng)優(yōu)秀拔尖人才的一項超常舉措。”讓年輕人提前進(jìn)入攻關(guān)前沿陣地，使“天河”團(tuán)隊在攀登世界科技新高峰的征途上，有了源源不斷的人才后備力量。

　　發(fā)展超級計算機(jī)的意義，不僅僅在于贏得排名。“超級計算是個水晶球，可以預(yù)知未來。”杰克·唐加拉教授說。李楠則用“頂天”和“立地”為中國超算定位——不僅要為大科學(xué)、大工程等挑戰(zhàn)性問題提供解決方案，也承擔(dān)著提升經(jīng)濟(jì)社會信息化、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的職責(zé)。

　　目前，依托天河二號開展的百萬人量級全基因組分析、高通量虛假藥物篩選、大型裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計、超大規(guī)模暗物質(zhì)宇宙學(xué)模擬等一大批應(yīng)用和基礎(chǔ)研究項目，正緊鑼密鼓地進(jìn)行。

　　天河二號奪冠之日，也是新一輪攻關(guān)啟動之時。據(jù)了解，該校攻克更高性能超級計算機(jī)技術(shù)的攻關(guān)戰(zhàn)斗已經(jīng)打響，新一代“飛騰-2000”CPU項目已經(jīng)全面展開。

　　據(jù)悉，天河二號到2015年完全交付使用時，運算速度將再提升1倍，屆時技術(shù)性能也將水漲船高。

　　（南京蔡渭濱 記者王握文 張琳）