“造芯 筑魂 创“天河” 他们书写超算中国速度”

黑色机柜排成数列，高速运转的机器持续发出低沉的嗡嗡声，点着星星的负载灯闪烁……这里是“天河二号”的机房，大型超级计算机迅速运行。

过去一年，新冠引发的肺炎疫情席卷全球。 凭借超强的计算力，“天河二号”辅助药物虚拟筛选，在短短3天内迅速定位了30种潜在有效药物。 建设于“天河二号”的基于新冠的肺炎ct影像智能诊断平台，用15秒完成了ct影像诊断，为疫情防控做出了巨大贡献。

作为幕后功臣，国防科学技术大学计算机学院“天河”高性能计算团队(以下简称“天河”团队)的工作不可缺少。 在过去的春节假期里，球队上下60多人坚守岗位，用这种特殊的方法为祖国保岁。

肖立权:用光互联代替电互联

肖立权，“天河二号”副总设计师，“天河”团队互联通信方向负责人。

我国的高性能计算起步较晚，要赶上西方国家，只有奋起直追。 为了使我国高性能计算早日赶超西方国家，肖立权一战已有30年。

“走别人没走过的路不容易，但我喜欢挑战！ ’这是肖立权经常说的话。 20世纪末，大型计算机系统普遍使用电互联技术，新闻传输速度慢，容易受到干扰，影响系统的稳定性。 这是我国开发上千亿台二级计算机道路上的“绊脚石”。

消除这个“绊脚石”的最佳处理方案是用光互联代替电互联，上级把这个重任托付给了肖立权。

这个人没有走的路，注定充满坎坷。 接到任务后，肖立权将立即处理这个技术难题。 但是，按照他的想法制作的系统“不能跑”。

“哪里出了问题？ ’肖立权满脑子都是问号，午休时闭上眼睛，他的脑海里是画面上滚动的数据。

“睡不着觉！ 去实验室！ ’安装了示波器、逻辑分解器，肖立权全神贯注地看着屏幕，害怕错过重要的数据。

处理方案曾多次提出，但多次被推翻。 有一天，肖立权突然想到:“是不是数据传输有问题？” 这次突然出现，让他找到了处理问题的“钥匙”。 因此，我国的光互联技术在大规模计算机系统中得到了比较有效的验证，这为后续该技术在超级计算机系统中的应用奠定了坚实的基础。

年是天河队快速发展历史中浓墨重彩的一年。 那年6月，“天河二号”研制成功，登上世界超级计算机排行榜首位。

同年11月，为了升级“天河二号”系统，肖立权和团队成员展开了为期10个月的封闭式攻关，以实现核心器件国产化替代为目标。 经过这一难关，肖立权带领“天河”团队大幅提高了“天河二号”高速互联通信系统的性能，使其运行速度是当时国际商用互联系统的两倍，为新一代超级计算机的研发奠定了基础。

郭扬:让国家珍宝澎湃的“中国芯”

天河二号的“增长环境”不太“友好”，长期以来，西方国家在这个行业对我国实现了残酷的技术封锁。

长期以来，我国的新闻系统很软，硬件受制于人的问题难以处理。 为了克服这个难题，“天河”队再次走向战场。

天河队微电子方向负责人、国防科学技术大学计算机学院研究员郭扬是芯片芯战的先锋。

芯片制造技术是制造业的核心技术，超级计算机所需的芯片被誉为“皇冠上的明珠”。 为了摘下这颗“明珠”，郭扬坚守护了20多年。 今年春节，他依然坚守工作岗位，穿梭于橱柜之间。 在只有几十米宽的机房里，他每天能走几万步。

运算速度(俗称计算力)和功耗是超级计算芯片的核心指标。 一般来说，为了实现更高的计算能力，需要将越来越多的晶体管集成在芯片上，但芯片面积和功耗增加。 开发超级计算芯片的难点在于保证较高的计算能力，同时尽量减少芯片的功耗。 为了早日克服这个难题，郭扬曾一时间四处奔走，到军队内外各地调查考察，出国参加学术交流活动，研究行业内的快速发展趋势，经过几周的曲折最终明确了“基于自主指令集的异性融合结构”的技术路线。

这是一条崎岖的路。 开发自主指令集的解决方案芯片意味着研发团队不仅要开发芯片，还必须同步开发整个软件系统，如编译器、算法库等。 使用现有的指令集芯片的话，事业量会减少数倍。

“这条路必须走！ 跟在别人后面，走现成的道路，已经不能实现技术的领先。 这条路，我们砍荆棘也要走！ ”郭扬说。

此外，他还带领团队克服了芯片开发中的许多其他技术难题，在他们不懈的努力下，最终使新一代超级计算芯片的性能比上一代芯片提高了10倍以上。

20余年，从逆向设计开始，向着设计前进，向着自主创新跨越。 从架构设计，到前端验证，到后端实现，郭扬与大家一起通过了切割，最终培育出了芯片行业响当当的“飞腾”企业品牌。

年，“天河二号”系统升级完成，当时国内性能最高的4000枚“飞腾”芯片安装在“天河二号”的“心脏”部位。 在庆祝新中国成立70周年的阅兵式上，嵌入“飞腾”芯片的多枚战斗机、导弹出现在天安门广场。 年，北斗三号组网、嫦娥五号奔月、天问一号飞向火星，这些装备上嵌入了“飞腾”的“中国芯”。

“未来，我和团队将继续努力，让更多的国家珍宝焕发‘中国内核’。 ”郭扬说。

谭郁松:实现国产系统零的突破

“飞腾”芯片不是孤军奋战，“麒麟”操作系统是其最好的合作伙伴，也是“天河二号”的“灵魂”。 他们又硬又软，为“天河二号”拍戏。 今年春节期间，负责调整系统的人专心致志地盯着屏幕，手指不停地敲击键盘。

在百忙之中，“天河”队国产基础软件方向负责人、国防科技大学计算机学院研究员谭郁松表示:“麒麟是中国自古流传下来的瑞兽，寓意吉祥和长寿。 以其名字命名的是，希望系统能更好地服务于国家和人民，最终实现国产系统的自主创新和可持续快速发展。 ”。

“麒麟”是为超级计算机开发的服务器操作系统。 在其诞生之初，这个团队将这个操作系统与国际主流操作系统进行了比较，发现了许多问题。 时间，网络上的质疑声层出不穷。

怎么办？

谭郁松认为，光在实验室埋头研究是不行的，必须离开实验室，在实践中摸索。

当时，“麒麟”笼罩在质疑的声音中，宣传应用十分困难。 “别人不用，我们自己先。 ”从年开始，谭郁松带领小组成员，让国防科技大学的学生工作，让他们在电脑上安装系统。 绕行，在3万多名学习者的电脑上安装了“长颈鹿”系统。 系统适应了300多个笔记本终端和外部设备，在之后的大规模宣传方面积累了丰富的经验。

经过反复宣传、试用、验证、升级，“长颈鹿”的顾客数量不断增加，多年来成为活动用户最多的国产操作系统。

成为国内第一，不过是第一步，为了超越，必须分秒必争。 多年来，对谭郁松及其队员来说，“5+2”“白+黑”已经是常态。

在他们的努力下，目前“麒麟”操作系统已经成为我国安全等级最高、应用最广泛的国产操作系统，应用于各类国防装备、要点新闻系统。

近年来，基于“飞腾”芯片、“麒麟”操作系统的服务器、台式机、复合机、笔记本等系列产品，已经在一点行业得到规模化应用，由我军新闻系统自主控制，安全可控的新闻技术 (刘于蓝 张强)