“天河三号”：航空航天领域的超级计算新引擎

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2023年12月，国家超算广州中心正式发布新一代国产超级计算系统——“天河星逸”，这标志着我国在高性能计算领域再次取得重大突破。作为“天河三号”系列的最新成员，“天河星逸”不仅在性能上实现了质的飞跃，更在关键核心技术上实现了全面自主可控，为我国航空航天等领域的科技创新注入了新的动力。

“天河星逸”采用了完全自主研发的核心技术，包括自主飞腾CPU、天河高速互联通信和麒麟操作系统，实现了从硬件到软件的全面自主可控。其峰值性能达到620PFLOPS（每秒620千万亿次），相比升级后的“天河二号”（天河2A）提升了5倍以上。系统配备15974400个CPU核心，采用先进的异构众核处理器架构，不仅在通用算力上实现了跨越式提升，还在网络能力、存储能力和应用服务能力等方面实现了全面突破。

在航空航天领域，“天河三号”已经展现出强大的应用潜力。目前，该系统已为30余家单位完成了大规模并行应用测试，涉及大飞机、航天器、新型发动机、新型反应堆、电磁仿真、生物医药等多个领域的50余款大型应用软件。

在高分辨率数值模拟方面，“天河三号”通过大规模并行计算，能够实现对复杂流场和燃烧过程的高精度模拟。例如，在超燃冲压发动机研究中，系统成功模拟了不同飞行马赫数和当量比条件下的全尺寸主动冷却超燃冲压发动机燃烧室，揭示了欠膨胀射流的失稳机理和三维波系、漩涡和火焰结构等精细流场特征。

在高超声速飞行器研究方面，中科院力学所利用“天河一号”超级计算机实现了高超声速升力体、钝锥体等典型飞行器从层流失稳到拟序结构形成直到充分发展湍流的整个过程模拟，为认识及控制湍流提供了理论依据。

在航空噪声研究方面，北京大学基于“天河三号”原型机，系统分析了自主气动声学计算软件的计算和通讯代价，并针对某四旋翼无人机代表性工况，模拟和揭示了螺旋桨之间的流场结构及其相互耦合，为航空发动机风扇噪声和合成湍流来流下的机翼前缘噪声研究提供了重要参考。

在全球E级超算竞争中，中国已处于领先地位。美国和日本虽然也在积极研发E级超算，但目前尚未有实际部署的系统。而“天河三号”不仅在性能上超越了美国的“泰坦”和日本的“富岳”，更在核心技术自主可控方面展现出明显优势。

“天河三号”的成功研制和部署，不仅为我国航空航天领域的科技创新提供了强大的算力支撑，更为其他战略性新兴产业的发展开辟了新的路径。随着系统的逐步开放和应用深化，我们有理由相信，“天河三号”将在更多领域发挥重要作用，为我国建设科技强国、制造强国贡献更大力量。