天河一号：从“追赶者”到“领跑者”的超级计算之路
天河一号：从“追赶者”到“领跑者”的超级计算之路
2024年11月，国际Graph500最新排名揭晓，中国“天河”新一代超级计算机系统以6320.24 MTEPS/W的性能夺得Big Data Green Graph500（大数据图计算能效）榜单世界第一。这一成绩不仅标志着“天河”超算在处理复杂数据分析任务的能力上取得了国际性领先突破，更为推动新一代智能化技术发展提供了重要支撑。
“天河”系列超级计算机是中国高性能计算领域的标志性成就。从1978年邓小平同志批准研制中国人自己的超级计算机开始，经过40余年的不懈努力，中国超级计算从“追赶者”变成“领跑者”。2010年11月，天河一号以每秒4700万亿次的峰值速度和每秒2566万亿次的Linpack实测性能，首次登顶全球超级计算机500强排行榜，打破了西方国家在这一领域的长期垄断。
天河一号的卓越性能主要体现在其强大的浮点运算能力上。系统由6144个Intel Xeon处理器和5120个ATI Radeon GPU组成，峰值性能达到4.7 PFLOPS（每秒4700万亿次浮点运算），持续性能为2.566 PFLOPS。这种CPU+GPU异构融合体系结构，不仅大幅提升了计算效率，还为后续的天河系列超级计算机奠定了技术基础。
在科学计算领域，天河一号展现出强大的应用能力。以生物医药研究为例，天河一号支持华大基因开发了基于GPU的高效基因测序处理软件，将短序列比对速度提升15倍。在药物研发方面，中科院上海药物研究所利用天河一号从20万个化合物中筛选出25个候选分子，其中9个被确认为KCNQ2新激动剂，相关研究成果发表在国际顶级期刊《Cell Research》上。
在基因检测领域，基于天河一号构建的基因检测产业化服务平台成效显著。截至2016年12月底，该平台支持天津华大基因完成40万例耳聋基因检测，检出遗传性耳聋1071例，发现耳聋致病基因携带者20688例。此外，无创产前检测项目累计检测逾9万例，检出各类染色体异常883例。
随着人工智能和大数据时代的到来，天河系列超级计算机正朝着更高性能、更广泛应用的方向发展。2023年12月，国家超算广州中心发布新一代国产超级计算系统“天河星逸”，其通用算力相比天河二号提升5倍，峰值性能达到620 PFLOPS。这一突破性进展将进一步提升我国在高性能计算领域的国际竞争力。
从天河一号到天河星逸，中国超级计算机的发展历程见证了中国科技从“追赶”到“领跑”的历史性跨越。未来，随着天河系列超级计算机在人工智能、大数据分析等领域的深入应用，必将为我国科技创新和产业升级提供更强大的算力支撑。