有了中国芯 天河二号为什么还得用外国芯？

　　6月17日，最新全球超级计算机500强排行榜榜单公布，中国国防科学技术大学研制的天河二号以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度，成为全球最快的超级计算机。这是时隔两年半后，中国再一次获得世界超级计算机运算速度第一的桂冠。

　　在2013国际超级计算大会上，专家们认为，天河二号的性能表明，中国的超级计算机取得了飞跃。超级计算机的开发,已经真正进入了美中日欧并立的四强时代。

▲ 天河二号工程研究人员查看系统运行情况

　　为何还得用外国芯？

　　时至今日，计算机早已成为进入千家万户和厂矿学校的日常工具，大众对其并不陌生。然而什么是超级计算机？

　　其实，超级计算机的基本组成与你我手中的个人电脑相比并无太大差异，规格与性能则强大太多。以处理器CPU为例，目前的个人电脑一般是两到四核，而像天河二号这样的超级计算机则会集成数以万计的CPU。这就好比双人战斗小组和集团军的区别，前者灵活机动，用于完成各种个性化小任务；后者威武雄壮，用于达成各类关系重大的战略目标。

　　在超级计算机超级运算速度下，人们可以完成普通计算机不能完成的大型复杂课题。假设每人每秒钟进行1次运算，需要我国13亿人同时用计算器算上1000年才能完成的运算工作，天河二号花上1小时就能搞定了。

　　天河二号的性能在全世界超级计算机中可以称得上是“一骑绝尘”，它把第二名远远地抛在了后面。排行榜主要编撰人之一、美国田纳西大学教授杰克·唐加拉曾于今年5月对天河二号进行了现场考察。他在研究报告中指出，标准测试显示，天河二号运算速度比排行榜上的亚军——美国的“泰坦”快了74%。唐加拉表示：“天河二号颇富中国特色，互联网络、操作系统、前端处理器、软件等都主要由中国技术人员发明创造。”

　　一骑绝尘的天河二号是中国人的骄傲，但这种骄傲里也不乏遗憾：天河二号的计算阵列由国际商用CPU构建，服务阵列由中国自主研制的CPU“飞腾1500”构建。国产CPU仅仅占全部CPU的1/8。

　　当然，人们也可以从另一个角度看成绩，比如说，国产CPU已经占全部CPU的1/8。美国劳伦斯·伯克利国家实验室副主任霍斯特·西蒙就是采取的这种视角。他表示，尽管天河二号仍主要采用英特尔公司芯片，但中国自主研发的芯片达到4000块左右，显示出中国超级计算机对国外技术的依赖正在减弱。“在一些美国传统的领先领域，中国正切切实实地加入比赛，并且获得胜利。”

　　为什么有了中国芯，天河二号还得用外国芯？

　　天河二号副总指挥、新闻发言人李楠坦陈，天河二号无法完全使用国产CPU，是出于软件兼容性的需要。

　　超级计算机有5个核心要素：体系结构、互联技术、操作系统、CPU和应用软件，缺一不可。李楠说，天河二号独创的异构多态体系结构（见链接1）很可能再次引领国际潮流，自主研发的高速互联性能是国际商用产品的两倍，国产“麒麟”操作系统具有很高的安全性。“因此，前三个要素我们都解决得很好，但后两个要素是短板。”

　　“飞腾1500”性能比用于天河一号的“飞腾1000”提高了18倍，与国际商用CPU已经属于同一代产品。但目前我国大多数大型应用软件都从国外引进，只能在国际商用CPU上运行。如果全部使用国产CPU打造超级计算机，将只能用于天气预报等我国拥有自主知识产权应用软件的行业。而天河二号需要面向各领域用户，只能用国际商用和国产的CPU共同构建系统。