天河一号：勇摘国家科技进步特等奖

　　此刻，在位于天津滨海新区的国家超级计算天津中心，天河一号一如往常地高速运转，指示灯频频闪烁，繁忙运算发出的蜂鸣声，仿佛演奏着一曲自主创新攀高峰的凯歌。

　　中心主任刘光明告诉记者，天河一号目前有重点用户600多家，每天有1000多个计算任务在天河一号上运行，平均利用率达到82%，其应用水平进入世界先进行列。

　　当今世界，超级计算机被视为高技术的战略制高点，是衡量一个国家综合国力的标志，西方大国不惜投入巨资进行研制与开发应用，竞争十分激烈。面对国际超算领域的严峻挑战和我国对高性能计算的迫切需求，国防科大计算机学院瞄准前沿，积极展开千万亿次级超级计算机系统的基础研究与技术攻关，相继突破了一系列核心关键技术，毅然吹响了向千万亿次超级计算机进军的集结号。

　　2007年，当我国将发展高端信息技术列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》时，该院凭借充分的技术储备和可行的研制方案，成功申报了“千万亿次高效能计算机系统研制”国家“863”计划重大项目。经国家科技部批复，该校与天津滨海新区达成科技合作协议，联合建设以千万亿次计算机为业务主机的国家超级计算天津中心。在天津滨海新区的政策支持和应用需求牵引下，系统研制与推广应用不断提速。2009年10月，天河一号横空出世，比预计时间提前了一年。它的研制成功，实现了我国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越，使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机系统的国家。

　　2010年11月17日，落户国家超级计算天津中心的天河一号，以优异的计算性能在第36届国际超级计算机500强排行榜上位居世界第一，这是我国高性能计算机首次登上世界超算之巅，标志着我国高性能计算机研制技术跨入了国际领先行列。

　　天河一号在国际上首创“CPU+GPU”相结合的异构融合计算体系结构，部分采用了该校自主研制的“飞腾-1000”芯片，在体系结构、互连通信、并行操作系统和高性能微处理器等多个领域实现了一系列关键技术突破，具有高性能、高能效、高安全和易使用等显著特点。

　　天河一号研制成功后，迅速在国家超级计算天津中心、长沙中心和广州中心投入运行，广泛应用于大科学、大工程以及产业升级和信息化建设，在石油勘探、生命基因、脑科学、新材料、气候变化与气象预报、高端装备制造、互联网金融等20多个领域获得成功应用，取得显著经济和社会效益。中石油东方物探公司在天河一号成功进行了世界领先的高密度勘探数据处理，极大提升了我国石油勘探企业生产效率，提高了“找油找气”能力;中科院上海药物研究所在天河一号实现了微秒尺度的大规模分子动力学模拟，有力支撑了我国药物研究和医药产业由仿制为主到创制为主的转变;北京大学牵头的研究团队运用天河一号进行高压、低温条件下的全量子化计算模拟，在国际上首次验证高压低温量子液态氢这一奇特物质的存在，其成果在国际顶级学术期刊《自然-通讯》杂志上发表。天津超算中心与有关部门合作，在天河一号上构建的雾霾预警业务系统，已形成了72小时雾霾预警预报能力。

　　去年8月28日，我国首个以超级计算机为平台，集建筑规划、三维设计、造价精算、模拟分析、施工管理、运行维护等于一体的建筑信息模型(BIM)产业园，在国家超级计算天津中心揭牌，天河建筑信息云平台同时发布，此举对提升建筑行业信息化水平、促进智慧城市建设具有变革性的重要作用，标志着天河超级计算机推广应用又迈上了一个新台阶。

　　创新无止境。2013年6月，国防科大与广东省广州市通过军民融合式发展创新模式，研制成功了天河二号超级计算机系统。它以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能，第41届世界超级计算机500强排行榜上再次位居榜首。截至去年11月，天河二号已连续4次获得世界超算冠军，并在国际超算领域首次进行的系统实际应用性能(HPCG)测试中获得第一名，天河二号也因此成为世界超算首个双料冠军。

　　如今，天河一号的“融合式创新样本”已成功复制，天河二号目前已构建起材料科学与工程计算、生物计算与个性化医疗、全数字设计与装备制造、能源及相关技术数字化设计、地球科学与环境工程计算、智慧城市与大数据处理等六大应用服务平台，已先后为国内外220多家用户提供了高性能计算和云计算服务，为近百个国家重大科技项目、国际合作项目提供了高性能计算支持，为推动我国经济社会发展、提升国家科技创新能力和企业竞争力发挥了重要作用。