“天河”新一代超级计算机系统在最新公布的国际Graph500排名中，以6320.24MTEPS/W（每瓦特每秒百万次操作）的性能夺得Big Data Green Graph500（大数据图计算能效）榜单世界第一。

  Graph500排行榜于2010年首次发布，是国际上评价超级计算机图计算性能的权威榜单。此次摘得世界桂冠的背后，是“天河”超算处理复杂数据分析任务的能力取得了国际性领先突破，还为推动新一代智能技术发展提供了重要支撑。

  超级计算机的“超级”之处在哪？从“天河一号”到“天河”新一代超级计算机系统，经历了怎样的发展历史？超算被应用在日常生活的哪些场景之中？请跟随记者一起走进国家超级计算天津中心，感受澎湃算力。

  坐落在天津滨海新区的国家超级计算天津中心（以下简称“天津超算中心”），是中国首个千万亿次超算“天河一号”部署所在地，同时部署有“天河”新一代超级计算机系统。

  “天河”新一代超级计算机系统是在“天河一号”“天河二号”系统基础上继承发展而来的，拥有从芯片、整机到操作系统的自主知识产权，具备世界领先的计算服务能力。

  走进机房，一排排机柜整齐排列，耳边回荡着机器的轰鸣声。机柜里快速闪烁的指示灯告诉我们：24小时不间断的超级算力正在此处奔腾流转。

  “这些所有机柜加在一起，测算出一个持续稳定的计算能力，就是‘天河’新一代的计算能力，目前已达到每秒超百亿亿次。”天津超算中心数据智能部部长傅浩向记者介绍，“拿人类的计算能力做个比较：假设一个人每秒钟只能做一次加减乘除类的基本计算，那百亿亿次大概要全球80亿人不间断地做四年计算。而这个任务对于‘天河’新一代来说，只需要短短一秒钟。”

  设想一下，如果持续不断的增加机柜数量，“天河”系列超级计算机的算力是否会相应地逐步的提升？事实并非如此。研发超级计算机是系统性工程，一排排机柜的背后，是不同分系统的协同工作来支撑强大的计算能力。只有当各个分系统的性能都得到均衡提升，并且配合最优的调度管理策略时，才能实现计算能力的提升。

  在强大算力支撑下，天津超算中心每天在线万项。“任务提交到系统后，会被自动分配到计算节点上做计算，整一个完整的过程不需要人工干预，某些特定的程度上提升了效率，也保证了数据的安全。”天津超算中心党组成员、高性能计算业务负责人雷秀丽表示。

  超级计算机和普通计算机有哪些区别？傅浩介绍，“从计算能力来说，一台普通计算机相当于超级计算机最基础的一个组成单元。但是，两者的侧重点不同。比如，人们平时用的普通计算机会配备鼠标、键盘、显示器等，功能丰富，是个‘多面手’；超级计算机的单个模块完全不需要这些功能，它只一定要做好做优计算这一件事情，是个‘专家’。”

  “天河”新一代超级计算机系统目前已经大范围的应用于航空航天、气象预报、石油地震勘探、海洋数值模拟、生物医药、新材料研发等领域，有效支撑自主创新的石油勘探行业应用平台、中国材料基因工程高通量计算平台、天河人工智能开源开放平台等一批国家和行业重大应用平台，并在智能辅助诊断等方面发挥重大作用，有力解决科学技术创新、产业升级、国家安全等方面面临的一系列挑战性问题。

  什么是超级计算机的使命？“算得快”是其中之一，而更重要的是将这澎湃算力转化为生产力。算力就像智慧生活背后一只“看不见的手”，以润物细无声的方式陪伴我们。

  “预计今天傍晚到夜间，滨海新区所有街镇将有西北风5级阵风6—7级，请相关的单位和人员做好防范准备。”2024年12月20日上午9时，天津市滨海新区气象台发布了一条大风蓝色预警信息。

  看似与计算风马牛不相及的天气预报，正是超算应用最广泛的领域之一。天气预报需要实时收集、存储、分析和处理海量气象数据，超级计算机精准的计算结果与气象工作者的综合分析结合，就能预报出未来的天气状况。

  在“算天”方面，基于“天河”新一代超级计算机系统，天津超算中心支持天津市气象局构建了精细化数值预报业务系统，包括天气、海气耦合、大气环境、海洋专业四大类，预报对象主要是天津市、海河流域和北方海区。

  在“算地”方面，超算助力解决油气能源开发中地下油藏分布、地下矿产分布的“小地球物理”和地质演化等“大地球物理”的应用难题。

  以石油勘探为例。过去下面有没有油，打完井以后才知道。而应用超级计算机进行有关数据的计算，相当于提前给地球“做CT”，可精确还原出地质结构。雷秀丽介绍，“我们先后支持了中国石油、中国石化和中国海油等单位大规模高精度石油地震勘探数据处理任务，有力提升了我国石油勘探数据处理能力，推动了我国石油勘探数据处理领域的产业技术进步。”

  在“算人”方面，基因研究和细胞模拟需要大量的计算，超级计算机是帮助医学工作者们找到治疗疾病新方法的一大利器。模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分，有了超算的帮助，这些都不再是梦想。

  2024年4月，“天河·灵枢”大模型在第三届中医药高水平质量的发展大会上正式对外发布。“天河·灵枢”大模型不仅“学习”了上百本中医典籍，还经过了上万篇循证证据训练，可作为中医智慧助手为用户更好的提供精准且专业的解答。无论是对中医理论的深入探讨，还是对健康问题的细致剖析，它都能迅速给出详尽且深入的回应，在回答用户问题的同时，还会将相关的证据资料一一列出。例如，当用户寻求针灸治疗建议时，该大模型能够迅速分析用户的病情，提出包括针刺、艾灸、按压等多种针灸治疗方法的个性化建议。

  这样的生动案例，在“天河”系列超算产学研融合实践的历程中还有很多。在服务大科学、大工程、大装备方面，超级计算作出了重大贡献。可控核聚变、“人造太阳”、“深海一号”、白鹤滩水电站、港珠澳大桥等建设取得成就，不能离开超级计算，超级计算已成为支撑国家重大战略需求、解决经济社会持续健康发展重大问题的超级利器。

  1978年，我国启动巨型计算机研制工程，五年后，“银河-Ⅰ”巨型计算机研制成功，中国变成全球上少数几个能研制亿次巨型计算机的国家。2010年，“天河一号”摘下全球超级计算机500强排行榜的桂冠。2021年，全自主的“天河”新一代百亿亿次系统在天津超算中心完成研制部署。

  从亿次、千万亿次，迈向亿亿次、十亿亿次，再到百亿亿次，中国超算不断突破，不断挑战世界计算速度的极限，同时算力规模逐步扩大。工业与信息化部多个方面数据显示，截至2024年9月底，我国在用算力中心机架总规模超880万标准机架，算力总规模达268EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），位于世界前列。

  天津、广州、深圳、长沙……近年来，我国快速推进超算中心建设，目前已建设10余家国家级超算中心、数十家省部级和机构内部的超算中心，遍布全国。2024年4月，国家超算网络站点平台正式上线，连通全国众多超算中心，构建起超算算力网络和服务平台，打造国家算力底座，赋能新时代国家科学技术创新与产业发展。

  随着新一轮科技革命和产业变革深入发展，人工智能已成为驱动新质生产力的重要引擎。大模型通常是指在AI领域中，参数量巨大、计算规模庞大的神经网络模型，经过大规模知识预训练后，模型表现出了优秀的泛化能力和逻辑推理能力，已经在教育、医疗、工业、养老等领域开展了应用落地实践。

  傅浩介绍，天津超算中心立足国产天河超级算力和智能算力，打造了天河智能计算开放创新平台，汇集构建了大规模中文数据集，自主研发了“天河天元”系列基础模型，形成了国产自主全链条大模型研发支撑体系。“天河天元”系列基础模型具有文本、语音、视频多模态智能交互能力，支持语音识别、音色克隆、数字人形象定制等服务，具备了语音和形象高保真、超自然的人机对话能力。

  “当前人工智能技术已从理论研究走向实际应用，超级算力和智能算力也不应该是独立的个体，怎么来实现两者的相辅相成，探索‘超智融合发展模式’，我认为是未来超算建设的重要发展趋势。此外，我国重点领域的科学计算软件还处在起步阶段，下一步应该加大这方面的研究力度，让自主算力更好地服务基础科学研究。”傅浩表示。

  当地时间3月13日晚间，因飞行路线上存在大风和降水天气，美国太空探索技术公司再次取消了“龙”飞船的备用发射计划。“龙”飞船原定于12日发射，却因地面系统故障而取消。本次“龙”飞船原本将接回因波音“星际客机”飞船技术故障而滞留太空的两名美国宇航员。

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