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禁運逼出中國的世界第一!美為何又“拉黑”5家中國企業?
2019-06-24 14:06:21 來源:聯系電話18153207199 作者: 【 】 瀏覽:41次 評論:0
美國商務部當地時間21日以國家安全關切為由,將中科曙光和江南計算技術研究所等5家中國實體列入出口管制“實體清單”,禁止它們從美國供應商采購零部件。相關決定于6月24日生效。
 
這是繼將華為公司列入“實體清單”后,美國對中國企業采取的又一起單邊制裁行動。此次被列入“實體清單”的中國企業,主要業務與開發超級計算機有關。
 
超級計算機為何備受國際關注?我國的超算進展如何?本文將一一為庫友們解答。
 
此外,針對中美超算博弈的幾個戰略性問題,庫叔分享中國工程院院士李國杰的一篇文章,庫友們可以點擊二條進行詳細的了解。
 
在國防領域堪比“兩彈一星”
 
超級計算機功能最強、運算速度最快、存儲容量最大,已經成為當今世界高端信息領域的戰略制高點,甚至是高科技的支柱產業之一,不僅對國家經濟發展、社會科技進步方面具有極其重大的促進作用,對中國國防領域的意義之重大,絕不亞于“兩彈一星”。
 
首先,超級計算機的產生和發展始于戰略核武器的研究,它的現狀和未來預示著戰略核武器的現狀和未來。
 
核武器試驗和計算實在太過于復雜,美國在1964年研制出的CDC6000超級計算機(浮點運算100萬次/秒)就是直接應用于其國防領域。
 
現在,美國能源部有5部超級計算機專門用于模擬核試驗和核武器研究。
 
 
 
超級計算機之父西摩·克雷
 
所以,衡量一個國家核能力,光看核彈頭數量遠遠不夠,一國超級計算機核試驗情況也是一個重要的評估標準。
 
以日本為例,它雖然沒有核武器,但是,它是緊隨中美之后的第三大超級計算機大國,完全有能力“偷偷”地進行核模擬試驗。
 
其次,在武器裝備設計和制造方面,超級計算機發揮的作用越來越突出,而且不可替代。
 
傳統上,對坦克、裝甲車(顛簸、碰撞和抗打擊等)和戰機、戰艦(復雜空氣力學、流體力學、隱身等)以及戰略導彈(突防)等諸多裝備性能的分析和驗證,都需要經過實際操作試驗獲取數據,不僅花費大,危險系數也不小。
 
現在,只要在超級計算機上模擬試驗就能有效解決這個難題。
 
2007年到2015年,美國國防部投資了20億美元,通過研制超級計算機對武器裝備的流體力學、空氣力學以及空間和海洋環境特性的建模和仿真。
 
2013年,美國在懷特·帕特森空軍基地的新型信息技術中心公布美空軍運行最快國防超級計算機——“幽靈”(Spirit)運算速度高達每秒1.5千萬億次。
 
第三,對現代戰爭設計及理論開發意義重大。
 
在現代戰爭中,情況十分復雜,制約因素非常多,一個“馬蹄釘”可能影響一場戰爭的勝敗。
 
所以,各國均建立起各型作戰實驗室進行戰況模擬,其中一項就是借助超級計算機技術。
 
2004年,美國聯合部隊司令部的聯合實驗部,采用具備標準并行端口技術的超級計算機模擬城市作戰。
 
此外,在美軍太空和網絡空間的“施里佛”系列演習,以及“聯合遠征部隊實驗”“多國實驗3”“寂靜鐵錘”作戰試驗都能看到超級計算機的影子。 
 
第四,有助于情報獲取與分析、破解密碼。
 
美國國家全局下屬的偵察情報部門掌管和使用了很多超級計算機資源。比如,猶他州數據中心、田納西州橡樹嶺的多項目研究中心、馬里蘭州米德堡的國家安全局總部,等等。
 
克雷(Cray)公司與美國國防先進技術局合作,為美國安全局設計了被稱作“雪崩”(Cascade)的超級計算機。
 
超級計算機與人工智能(AI)、大數據、物聯網等平臺融合之后,在未來戰爭中甚至會取代人類的決策,“無人化”戰爭的延伸甚至是“自主式”戰爭,特別是深度學習的AI超級計算機,取代人類的大腦的趨勢指日可待。
 
可以說,超級計算機源自軍事、服務軍事、超于軍事,在所有的國防和軍事領域無所不能,武器裝備研制生產、作戰模擬和試驗、戰爭指揮控制、防空反導、氣象保障、軍事通信加密、軍用新材料無所不包。
 
因此,超級計算機堪稱一座“人造寶礦”,無愧于軍中“最強大腦”的稱號。
 
屈辱的“玻璃房子”時代
 
強者制定游戲規則。在高科技領域,這也是一條公認的定律。
 
新中國建國不久,百廢待興,美蘇壟斷了核武器和航天技術,并到處揮舞“核大棒”。正如毛澤東所說:“在今天的世界上,我們要不受人家欺負,就不能沒有這個東西。”
 
在這種環境下,尚處于“一窮二白”狀態的我國成功地研制出原子彈、氫彈和人造地球衛星,極大地改善了我國的國際處境。
 
 
 
中國人的驕傲
 
然而,“兩彈一星”計劃取得成功以后,我國尖端科技的發展卻被超級計算機“卡住了脖子”。
 
1976年,美國率先掌握超級計算機的核心技術,可實現每秒1億次計算的Cray-1超級計算機成為世界的新貴和范本。
 
在1978年的全國科學技術大會上,改革開放的總設計師鄧小平明確指出:“中國要搞四個現代化,不能沒有巨型機。”隨后,他把這個重任交給了國防科技大學。
 
在我國計算機行業,有一個被稱為“玻璃房子”的典故。
 
上世紀80年代開始,在“巴統”(巴黎統籌委員會)協議框架下,西方對中國實行高技術封鎖,其中就包括超級計算機技術。
 
 
 
從“巴統”協定到“瓦森納”協議,西方對華高技術和武器禁運一直沒有停息
 
為了開展石油勘測工作,當時的中國石油工業部物探局花“天價”購買了一臺IBM大型機。
 
然而,為了防止中國人將高性能計算機用于非民用目的,美國提出了非常苛刻的附加條件——把機器安放在一個中國人不得入內的透明的“玻璃屋子”里,以方便美國專家24小時監控,監控日志還要定期上交給美國政府審查。
 
之后,中國政府還多次花高價購買IBM、SGI的高性能計算機,其維護費用動輒上千萬,當然,美國對機器進行了功能上的種種限定。
 
中國人的“爭氣機”
 
為了打破這種封鎖、歧視與屈辱,以慈云桂教授為代表的第一代科研人員,經過5年的奮戰,于1983年成功研制出我國第一臺1億次巨型計算機“銀河-I”。
 
 
 
銀河-1號巨型計算機
 
毫不夸張地說,銀河-1號是我國的“爭氣機”——它打破了國際超級計算機的高技術封鎖,使我國成為繼美、日之后世界上第3個能夠自主研制巨型計算機的國家。
 
1986年,千萬億次高性能超級計算機進入國家“863計劃”。
 
在國家和政府的大力支持下,中國超級計算機如沐春風,“銀河”系列、“天河”系列、“曙光”系列、“神威”系列、“深騰”系列成為中國超級計算機發展的一道風景線,性能不斷躍升,根本停不下來。
 
 
 
2005年,中國超級計算機運算速度突破10萬億次/秒。
 
此時,新一輪超級計算機競賽在中國、美國和日本之間展開,拉開了超級計算機的“三國時代”。
 
 
 
超級計算機領域的“三國時代”
 
2010年,為了突破一系列關鍵技術,“天河一號”采用了創新的系統架構設計,運行“核高基”專項支持研制的銀河麒麟操作系統,系統運算突破千萬億次,綜合性能位居全球第五位。
 
然而,從2011年到2012年,在短短兩年時間里,日本的超級計算機“京”、美國的“紅杉”和“泰坦”等超過了“天河一號”。
 
這給起步晚、技術基礎相對薄弱的中國“超算”事業帶來了巨大壓力。
 
于是,深感時間緊迫的“天河”團隊再次發力, 2013年,研制出“天河二號”,以每秒33.86千萬億次連續六度稱雄。
 
 
 
“天河二號”使中國重返世界超算之巔
 
“中國芯”、中國造!
 
中國人在超級計算機領域上取得的飛速進步似乎使美國嘗到了擔憂的滋味。
 
2015年,美國商務部發布公告,決定對中國4家國家超級計算機中心禁售“至強”計算卡,其理由是:使用了兩款英特爾微處理器芯片的“天河二號”和“天河一號”A系統,據信“被用于核爆炸模擬”。
 
中國國家超級計算長沙中心、廣州中心、天津中心和國防科技大學4家機構,被美國拉入了“危害美國國家安全和外交利益”的黑名單,被列為管制出口對象。
 
然而,正所謂“塞翁失馬,焉知非福”——雖然美國的計算機芯片禁運直接影響了“天河二號”的升級計劃,但是,這也給中國超算加快自主創新注入了一只“強心劑”。
 
僅僅用了14月,我們就成功研制出了堂堂正正的“中國芯”——“申威26010”眾核處理器。
 
 
 
“申威26010”眾核處理器
 
并且,由40960個“中國芯”同時工作支持的“神威•太湖之光”發起絕地反擊,登上了世界超級計算機的巔峰。
 
 
 
“神威·太湖之光”超級計算機,彰顯中國速度
 
當然,中國人在發展的道路上永不止步。
 
2017年1月,國家并行計算機工程技術研究中心牽頭的“E級高性能計算機原型系統”研制項目正式啟動,標志著我國百億億次超級計算機步入實際研發階段。
 
總結起來,中國超級計算機實現成功突圍,主要可以歸功于以下四方面:
 
集中力量辦大事的體制、制度優勢; 有慈云桂教授團隊、歷軍團隊、神威團隊這樣一批具有家國情懷的研究人員; 探索一代、預研一代、研制一代、裝備一代的可持續發展體系; 始終堅持自主創新,敢于打破國外超級計算機的技術、標準壟斷與封鎖。
 
在發展思路上,中國超級計算機與外國截然不同——歐美國家先考慮需求,再研發制造;而我國先提供性能,再考慮實際使用。
 
可以說,中國超算取得的成績對于美國政府和研究機構來說,觸動很大,“神威·太湖之光”的問世,促使美國加大投入研發新一代超級計算機。
 
2018年6月8日,美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室正式宣布,已研發出取名“頂點”的超級計算機,浮點運算速度峰值可達每秒20億億次的超級計算機,其運算速度是“神威·太湖之光”超級計算機的近兩倍。
 
這表明中國超算連續5年保持世界第一的地位,被美國替代。
 
需要注意的是,目前,全球超算強國都在加快布局下一代超算。清華大學教授、國家超級計算無錫中心主任楊廣文透露,E級超算,被全世界公認為超算界下一個世界冠軍,它將在解決能源危機、污染和氣候變化等領域發揮重大作用。
 
下一個冠軍是誰也不好說,難以確定。
 
建成世界一流軍隊的“最強大腦”
 
從1978年鄧小平指出“中國要搞四個現代化,不能沒有巨型計算機”到現在,近40年過去了,在超級計算機領域,中國從“模仿者”華麗變身為世界“領跑者”。
 
與之共進的還有我們的國防建設。
 
尤其值得一提的是,過去5年在以習近平同志為核心的黨中央領導下,我國國防和軍隊的各項事業均取得了歷史性成就、發生了歷史性變革。
 
黨的十九大報告進一步提出了全面推進國防和軍隊現代化、未來30年三步走的宏偉藍圖:確保到2020年基本實現機械化,信息化建設取得重大進展,戰略能力有大的提升;力爭到2035年基本實現國防和軍隊現代化;到本世紀中葉把人民軍隊全面建成世界一流軍隊。
 
 
 
鍛造精兵勁旅,邁向世界一流軍隊
 
從中可見,在這條中國特色的強軍之路上,超級計算機在以下三方面大有可為:
 
首先,加強軟硬件開發與運用,把“最強大腦”打造成為戰略中樞。
 
以超級計算機為基礎,建成國家戰略級、戰區戰略級指揮所。國家、戰區戰略級指揮所,是針對敵我雙方態勢的控制中樞,涉及要素非常多,而且關系復雜,需要超級計算機的支撐。
 
超級計算機的介入可以實現國防決策的“智能化”和“自主式”的指揮。
 
 
 
俄羅斯武裝力量作戰指揮中心
 
以超級計算機為基礎,建成國防戰略級試驗中心。強大的計算能力服務于國防試驗,可以更好地進行作戰理論、武器裝備、作戰方案、編制體制的研究、論證和創新,更好地服務未來戰爭設計。
 
以超級計算機為基礎,建成國防戰略級訓練模擬中心,讓各級指戰員更加真實地體驗到現代作戰的過程,解決“兩個能力(我軍打現代化戰爭的能力,各級干部指揮現代化戰爭的能力)不夠”的問題。
 
 
 
2016年,中俄舉行首次首長司令部計算機模擬導彈防御聯合演習
 
其次,加速小型化,讓“最強大腦”隨軍而動。
 
在德國法蘭克福召開的ISC2017國際高性能計算大會上,國家超級計算無錫中心還宣布了一條重磅消息:搭載國產眾核處理器的小型化工作站“Sunway Micro”(神威小型機)也研制成功。
 
神威小型機的發布,標志著搭載國產眾核處理器的超算平臺成功實現了小型化與定制化,而且可以根據用戶應用的需求定制。
 
上述目標一旦實現,移動指揮所、單車、單艦、單炮甚至單兵搭載小型超級計算機成為了可能。這意味著中國的國防將實現顛覆性變革,將以更快的方式改變現代信息化戰爭樣式。
 
再次,加強多樣化,讓“最強大腦”為國防基礎工程奠基。
 
當前,超級計算機主要用于核武器模擬、國家信息安全、航空航天、氣候氣象、海洋環境、數值風洞、碰撞仿真、材料科學、空氣動力學、生物信息學、分子動力學模擬、量子化學計算、基因研究等領域。
 
這些領域無一不與國防安全有著千絲萬縷的關系。
 
舉個例子,國產C919大型客機的設計,有一部分就是在神威太湖之光上完成了模擬過程。
 
 
 
國產C919大型客機
 
雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。
 
中國國防是全民國防,我們期待在超級計算機領域進行一場深度的軍民融合,利用世界“最強大腦”打造世界一流強軍!
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Tags:勞聯 紀德力 勞務外包十大品牌 勞務派遣 人事代理 責任編輯:laolian
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