天河一号

基本介绍

“天河一号”超级计算机由中国国防科学技术大学研制，部署在天津的国家超级计算机中心，其测试运算速度可以达到每秒2570万亿次。2009年10月29日，作为第一台国产千万亿次超级计算机“天河一号”在湖南长沙亮相。

“天河一号”超级计算机使用由中国自行研发的“龙”芯片。而每秒钟1206万亿次的峰值速度，和每秒563.1万亿次运行速度的Linpack实测性能使这台被命名为“天河一号”的超级计算机位居同日公布的中国超级计算机前100强之首，也使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次超级计算机的国家。

该超级计算机峰值性能速度能达到每秒1206万亿次双精度浮点数，而LINPACK实测性能速度达到每秒563.1万亿次。该计算机系统的以上两项实测性能数据已经向负责为国际超级计算机进行TOP500排名的统计组织进行提交，按照此超级计算机在二零零九年六月份进行的性能测试数据来看，“天河一号”超级计算机的实测性能可以排列在本年度TOP500排名的第四位，至于“天河一号”超级计算机的峰值性能则可以排列本年度TOP500排名的第三位。这个速度意味着如果使用“天河一号”超级计算机运行计算一秒钟，其运行速度则相当于全国十三亿人连续计算八十八年。而如果用天河一号计算一天，则相当于使用一台当前作为主流机型的微型计算机连续运行计算一百六十年之久。“天河一号”超级计算机的存储量，则相当于四个国家图书馆藏书量之和。

天河一号不仅为国内首台达到千万亿次运行速度的超级计算机，而且在架构设计上采用了创新的系统架构设计；达到了很高的能效，达到431.7 MFlops/ W。排列于2009年已经达到Green500第五位。

天河一号采用6144个英特尔INTEL通用多核处理器和5120个AMD图形加速处理器，其内存总容量98TB。至于点对点通信的带宽就达到了40Gbps，而其用于共享的磁盘总容量则达到1PB。该超级计算机系统将部署于设立在天津滨海新区的国家超级计算天津中心作为业务主机。

截止到2010年止，中国国防科技大学在原有的“天河一号”超级计算机的基础上，对其加速节点进行了扩充与升级。新的天河一号A超级计算机系统已经完成了安装部署，其实测运算能力从上一代的每秒563.1万亿次倍增至2507万亿次，成为世界上最快的超级计算机。

截止2010年11月止，天河一号创下世界纪录协会的有关超级计算机方面最快运行速度的世界纪录。此前的最快运行世界记录由美国政府能源部下属橡树岭国家实验室研发的“美洲豹”超级计算机所保持，“美洲豹”超级计算机的实测运算速度可达每秒1750万亿次。但今其在排行榜上的排名则被“天河一号”取代，导致其在新榜单中其排名下滑一位至第二位。排名第三的是由来自中国的民营企业曙光公司所研制的“星云”高性能大型超级计算机，其实测运算速度达到每秒1270万亿次。

2019年1月16日，从国家超级计算天津中心和正在此间举行的天津市第十七届人大二次会议上获悉，从2014年开始，部署在国家超级计算天津中心的我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”已连续5年满负荷运行。每天并发在线计算任务1400余项，每年完成任务335万余项，为全国3000余个团队和单位服务，为企业带来经济效益累计近百亿元。

性能排名

国内排名

2010年10月28日，全国高性能计算学术年会在北京召开，“天河一号”超级计算机排名榜首。

曙光“星云”超级计算机仅次于“天河一号”，位居第二。“天河一号”无论是实测速度还是峰值速度，都超过了国内其他超级计算机很多，并且也使中国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。此外，在理论上，峰值速度越快，其效率值就会越低，而“天河一号”在这方面也有所突破，在效率方面也远远领先国内其他的超级计算机。

“天河一号”超级计算机由6144个CPU和5120个GPU装在103个机柜组成，占地面积近千平方米，其总重量达到155吨。这个“超级大脑”将在资源勘探、生物医药研究、航空航天装备研制、金融工程、新材料开发等方面得到广泛应用，并向国内外用户提供超级计算服务。

国际排名

超级计算机TOP500排行榜是全世界最权威的超级计算机排行榜。从1993年起作为对全球已安装的超级计算机进行排名的权威机构，国际超级计算机TOP500组织以计算机实测速度（即Linpack测试值）为基准，以每年两次的发布方式发布世界上最快的500台超级计算机排名。

1993年，由德国曼海姆大学汉斯、埃里克等人发起创建了全球超级计算机TOP500排名榜；已经发展成为全世界最具权威的超级计算机排行榜；是用来衡量各国研发的超级计算水平的最重要的参考依据。

在2009年6月的TOP500排名中，美国占据了291席，而欧洲占据了145席，但亚洲则只占据了49席，其中第1至第10名均为美国的产品，部署在美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室的IBM“Roadrunner（走鹃）”名列世界第一，峰值性能达1456万亿次，Linpack实测速度为1105万亿次。参照2009年6月公布的TOP500排行榜结果，“天河一号”可以排在世界第4位。

在国际超级计算机TOP500组织于2009年11月16日公布了第34届全球超级计算机五百强排行榜，我国第一台国产千万亿次(峰值性能/PetaFlops)超级计算机“天河一号”位居全球第五位。排名第一的是著名超级计算机厂商Cray打造的，位于美国橡树岭国家实验室计算科学中心的“美洲虎”(Jaguar)，最大性能1.759PFlops，峰值性能2.331PFlops。

而据《纽约时报》2010年10月28日报道，美国田纳西大学创新计算机实验室每半年发布一次的世界最快超级计算机TOP500名单即将问世，中国制造的超级计算机“天河一号”可能会夺得头筹。此消息一出，令身为超级计算机霸主的美国心态纠结。美国橡树岭国家实验室超级计算机专家表示，就目前而言暂时没有任何一台超级计算机的运算速度和性能能与“天河一号”匹敌。《华尔街日报》称，中国新研制的超级计算机系统的性能有望在全球夺魁，再次显示出中国日益强大的科技实力可能给美国竞争力与国家安全带来的挑战。

据称，评选委员会用自己的标准对中国参选超级计算机“天河一号”进行了测算，发现其运行速度为上代冠军的1.4倍。不过，评奖委员会成员杰克 唐加拉表示：“到11月1日的时候评选才会结束，现在还不能下最后结论。但我个人认为，在评选结束之前，已经不可能有比（中国）这台电脑更快的机器出现了。”

美国彭博社称，中国致力于在超级计算机领域投资，以改善气候、基因学、替代能源、地震成像和国防的研究与模拟。自2002年开始在该技术领域投资以来，其高性能计算能力已提高至全球第三，仅次于美国和欧盟。同时在排名世界前十的超级计算机中，中国拥有两台；两者相比之下，美国拥有七台。不过下个月这一数据就会发生变化。据悉，在6月的“世界最快电脑500强”中，中国就占了其中24个席位。

据《纽约时报》报道，美国已计划制造更快的机器，以推动软件发展，方便研究者使用。等这些计算机出世仍需要数年时间，现在“中国才是王者”。

不过，美国著名计算机设计师史蒂夫沃利奇则表示：“世界不会停止脚步。这只是暂时的情况”。

2010年11月14日公布的是第36版排行榜“天河一号”改进型排名世界第一。

后来，TOP500组织于2011年11月15日公布了第38届全球超级计算机五百强排行榜，日本理化学研究所与富士通共同研发的超级电脑“京”，取代了来自中国的“天河一号”，在最新全球超级电脑500强排名中位列第一。研究所说，“京”配备了864个机柜，使用了88,128颗富士通生产的八核CPU，仅仅是“天河一号”核心数量的八倍，其运算速度为每秒10,510万亿次，远远快过了“天河一号”的2600万亿次，达到了“天河一号”的四倍。

2012年6月18日，国际超级电脑组织公布的全球超级电脑500强名单中，“天河一号”排名全球第五。美国的超级电脑技术在过去一年中突飞猛进，由美国国际商业机器公司(IBM)最新研制的超级计算机“红杉”(Sequoia)，为美国重新夺得全球最快超级计算机宝座。这是继2009年后美国再次夺回“世界第一电脑”的头衔。排名前十的超级计算机系统实测运算速度都超过每秒千万亿次，其中美国的超级计算机有3个，中国和德国2个，日本、法国和意大利各1个。中国国家超级计算天津中心的“天河一号”超级电脑在最新排名中名列第五；另外超级计算深圳中心的“星云”超级电脑排名第十。

应用配置

配置介绍

天河一号

–6144个通用处理器（3072x2 Intel Quad Core Xeon E5540 2.53GHz/E5540 3.0GHz）；

–5120个加速处理器（2560 ATI Radeon 4870x2 575MHz）

–内存总容量98TB；

–点点通信带宽40Gbps；

–共享磁盘总容量为1PB

天河一号A

–2048颗我国仿制sun公司的UltraSparc T2处理器（飞腾FT-1000）八核心处理器

–14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器

–7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡

硬件系统

–计算阵列、加速阵列、服务阵列，以及互连通信子系统、I/O存储子系统和监控诊断子系统等

计算阵列

–2560个计算结点；

–每个计算结点集成2个Intel CPU，配32GB内存。

加速阵列

–2560个加速结点；

–每个加速结点含2个NVIDIA? Tesla? C2050/2070 GPU、 2GB显存。

服务阵列

–512个服务结点；

–每个服务结点含2个Intel EP CPU、32GB内存。

互连通信子系统

–采用两级Infiniband QDR互；

–单个通信链路的通信带宽为40Gbps、延迟1.2μs。

I/O存储子系统

–采用全局分布共享并行I/O系统结构；

–磁盘总容量1PB。

监控

–采用分布式集中管理结构，实现全系统的实时安全监测、系统控制和调试诊断等功能。

软件系统

–操作系统、编译系统、资源管理系统和并行程序开发环境等四部分组成。

操作系统

–操作系统采用64位Linux；

–面向高性能并行计算、支持能耗管理、虚拟化和安全隔离等进行了针对性设计。

“天河一号”的操作系统用的是我国的“银河麒麟”操作系统，在“银河麒麟”操作系统基础上进行改造的。“银河麒麟”是国防科技大学自主研制，目前我国等级最高的操作系统。它是自主研制的，它的内核、很多接口我国拥有自主知识产权；同时，它又能兼容国际上很多操作系统，主要是linux操作系统，因此能够广泛地支持第三方软件。

编译系统

–支持C、C++、Fortran77/90/95、Java语言；

–支持OpenMP、MPI并行编程；

–提供异构协同编程框架，高效发挥CPU和GPU的协同计算能力。

资源管理

–提供全系统资源统一视图，实现多策略资源分配与作业调度，有效提高资源利用率和系统吞吐率。

并行程序开发环境

–并行程序开发环境提供一体化图形用户界面，支持应用程序的调试和性能分析。

峰值性能

1.206PFlops，LINPACK测试性能563.1TFlops@575MHz，超过2009年6月TOP500第四位。

系统能效

431.7MFlops/W，超过2009年6月Green500第五位。

操作系统

符合B2级安全标准，提供基于隔离的用户安全工作环境

提供统一的全系统资源管理视图、友好的系统管理使用界面、一体化的并行应用集成开发环境和虚拟化的网络计算环境。

应用领域

–石油勘探数据处理；

–生物医药研究；

–航空航天装备研制；

–资源勘测和卫星遥感数据处理；

–金融工程数据分析；

–气象预报和气候预测；

–海洋环境数值模拟；

–短期地震预报；

–新材料开发和设计；

–土木工程设计；

–基础科学理论计算等。

系统芯片

芯片厂商Nvidia称，中国制造的新型超级计算机天河一号是全球运算速度最快的计算机，将配置逾7000颗Nvidia图形芯片。Nvidia官员称，该超级计算机由中国国防科技大学研制，安装在天津国家超级计算中心，功率相当于17.5万台笔记本电脑。（天河一号采用AMD的ATI4870，天河一号A采用Nvidia芯片）

运算速度等于2.5 Petaflops，较美国田纳西州橡树岭国家实验室的全球第二大超级计算机速度快30%。中国超级计算机命名为天河一号，跨领域科学家和其它国家将使用该超级计算机。

Nvidia以设计高端计算机玩家购买的视频卡闻名，该公司技术已延伸至其它领域，包括模拟天体物理学和执行其它繁重数学任务的超级计算机。

超级计算机还用于医疗成像、石油勘探和天气预报领域。

计算机中采用的传统中央处理器可快速接连计算庞大的计算任务，图形处理器擅长同时执行数个小规模计算，便于执行特殊任务。

Nvidia产品营销副总裁乌杰西·德赛（Ujesh Desai）说：“如果我们超越传统游戏市场，需要扩大产品组合，这正是我们两年前投资功能强大的GPU项目的原因所在。”

用于天河一号的图形芯片是高端卡，每卡售价2500美元，天河一号还使用了逾1.4万颗英特尔中央处理器。

Nvidia称，全球最强大计算机中，有7台在美国，两台在中国，一台在德国。

部分专家指出，由于编程人员和主流芯片厂商如英特尔传统上关注中央处理器，一直未充分利用GPU。大家应该挖掘GPU潜力，改进普通电脑性能。

英特尔和竞争对手AMD计划在2011年发布整合图形和传统处理器功能的微芯片。

研发历程

作为中国高技术研究发展计划（863计划）中的一个重大项目，“天河一号”的设计始于2008年。

“随着我国经济的发展，环境控制、生物医药等领域已经对千万亿次甚至更高性能的计算机提出了现实需求。”国防科技大学校长张育林说。

国防科技大学是“天河一号”的研制者。1983年面世的中国第一台亿次计算机“银河一号”，同样诞生在这所大学。

“超级计算机的研制历程表明，我们要在高技术领域有所作为，必须走一条中国特色的自主创新之路。”张育林说，“一味追求国际排名是没有意义的，只有在核心技术、实际效益和人才培养上不断实现新的突破，科学研究才有了持续发展的动力。”

采用了“多阵列可配置协同并行体系结构”等7项关键创新技术的“天河一号”，综合技术水平位居世界前列，具有高性能、高能效、高安全和易使用的特点。在实现技术跨越的同时，由200多人组成、平均年龄为36岁的“天河”团队还首次尝试了军地合作、多家单位协同攻关的开发模式。

中国传统文化里，“天河”是银河的别称。张育林说，这台计算机的名字暗示着天津与“银河一号”计算机诞生地之间的合作。

2010年年底之前，这台由103个机柜组成、占地面积近千平方米、总重量155吨的庞大计算机将安装到中国两个国家级超级计算中心之一的天津中心，向国内外用户提供超级计算服务。

“在现代科学发展中，计算已经成为与理论和实验并行的第3大引擎。

”国家超级计算天津中心主任刘光明说，“天河一号”将在资源勘探、生物医药研究、航空航天装备研制、金融工程、新材料开发等方面得到广泛应用。

“‘天河’的平台是开放的，我们愿意与全世界共享中国的创新成果。”刘光明说。

图中是科研人员在对“天河一号”超级计算机在精选系统测试。

科研意义

中国首台千万亿次超级计算机系统——“天河一号”由国防科学技术大学研制成功。在中国高性能计算机TOP100组织公布的2009年度前100强排名中，天河一号高居榜首。

有关专家认为，“天河一号”的诞生，是我国战略高技术和大型基础科技装备研制领域取得的又一重大创新成果，实现了我国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越，使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机系统的国家。

“天河一号”在科技部的领导支持下，通过与天津市滨海新区密切合作，由国防科大计算机学院承担的国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”课题的重大成果。该系统突破了多阵列可配置协同并行体系结构、高速率可扩展互连通信、高效异构协同计算、基于隔离的安全控制、虚拟化的网络计算支撑、多层次的大规模系统容错、系统能耗综合控制等一系列关键技术，系统峰值性能达每秒1206万亿次双精度浮点运算，内存总容量98TB，点点通信带宽每秒40Gb，共享磁盘容量为1PB，具有高性能、高能效、高安全和易使用等显著特点，综合技术水平进入世界前列。

超级计算机是世界高新技术领域的战略制高点，是体现科技竞争力和综合国力的重要标志。各大国均将其视为国家科技创新的重要基础设施，投入巨资进行研制开发。我国首台千万亿次超级计算机系统的成功问世，是我国高性能计算机技术发展的又一重大突破，是国家和军队信息化建设的又一重要成果，为解决我国经济、科技等领域重大挑战性问题提供了重要手段，对提升综合国力具有重要战略意义。“天河一号”适用于大规模科学与工程计算。国防科大正与天津滨海新区密切合作，将“天河一号”广泛应用于石油勘探数据处理、生物医药研究、航空航天装备研制、资源勘测和卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、气象预报、气候预测、海洋环境数值模拟、短临地震预报、新材料开发和设计、土木工程设计、基础科学理论计算等方面。

据介绍，“天河一号”将作为天津滨海新区和国防科大共同建设的国家超级计算天津中心的业务主机，面向社会开放，实现资源共享，为国内外提供超级计算服务，同时带动高科技服务产业和高端信息产业发展，着力打造高新科技服务、产业技术创新、人才聚集培养三个平台，为经济、社会发展提供高科技支撑。

国防科大计算机学院是我国高性能计算机研制的重要基地，被中央军委授予“科技攻关先锋”荣誉称号。他们始终紧贴国家和军队重大战略需求，研制成功的“银河”系列高性能计算机在国家和国防建设的关键领域发挥了重要作用，为强军兴国作出了突出贡献。参加研制的广大科技人员表示，要进一步深入学习胡锦涛总书记关于提高自主创新能力，建设创新型国家的一系列重要论述，以攀登世界科技高峰的信心和勇气，大力弘扬“银河精神”，团结协作，顽强拼搏，在更高起点上推进我国高性能计算机事业的创新发展。

“我听到‘天河一号’研制成功的消息时很震惊，我们原来预计千万亿次的计算机要到2010年底才在中国出现。”中国科学院软件所研究员张云泉说，“这是我国高性能计算机发展史上新的里程。”高性能计算机又称巨型计算机或超级计算机。在超级计算机不断提高运算速度的过程中，千万亿次是一个难以逾越的“瓶颈”。美国早在上个世纪90年代就提出了做千万亿次巨型计算机的目标，直到2007年才实现。截至2009年6月，世界上仅有3台千万亿次的计算机。“国际计算机界认为，从百万亿次提升到千万亿次是一个质的变化，不可能通过单纯扩大规模来实现，而是需要体系结构上的改变。”国防科技大学教授窦文华说，“天河一号”采用了全新的多阵列可配置协同并行的体系结构，从而实现了系统性能的提升。 窦文华认为，这种体系结构具备构建下一个量级即万万亿次计算机的能力，将会成为下一代高新计算机的主流结构。千万亿次计算机的出现，为中国高科技计划的实施提供了一个更为广阔的平台。“某些领域的现实需求，已经超出了当时巨型机的能力。”窦文华说，气候预报、环境控制、飞行器设计、系统生物学等领域都需要千万亿次甚至更高性能的计算机。

因此，“天河一号”投入使用后，必将推动科学研究的速度。七大技术四大特点打造“中国第一”一台千万亿次的“天河一号”，是否等于10个百万亿次巨型机之和？中国科学院院士周兴铭说，系统的效能绝不是各单元计算效能的简单叠加。“如果用高性能微处理器直接堆出一个千万亿次的系统，功率会大得惊人，用户可能连电费都付不起，同时机器的可靠性很低，根本无法稳定工作。表面上看‘干活’的器件多了，结果却是‘三个和尚没水吃’。”周兴铭说，“天河一号”采用7项关键技术，使得“一加一”的结果尽量接近“二”，从而发挥出机器最大的整体效能。这7项技术包括：多阵列可配置协同并行体系结构、高速率扩展互联通信技术、高效异构协同计算技术、基于隔离的安全控制技术、虚拟化的网络计算支撑技术、多层次的大规模系统容错技术和系统能耗综合控制技术。周兴铭介绍说，由于采用了一系列创新技术，这台计算机具有四大特点：

——高性能。无论是1206万亿次的峰值性能，还是563．1万亿次的Linpack实测性能，均位于国内榜首、世界一流。

——低能耗。能耗是每瓦电创造的计算效能，“天河一号”目前能效为每瓦4．3亿次运算，与2009年6月公布的Top500（全球超级计算机前500强）排名第一的美国“走鹃”（Roadrunner）相当。参照2009年6月公布的Green500（全球绿色超级计算机前500强）排名，“天河一号”可以位居第5。

——高安全。“天河”实现了不同用户间数据和工作信息的相互隔离。对用户来说，相当于到银行租个保险柜，钥匙掌握自己手里。

——易使用。“傻瓜化”的操作界面和菜单、鼠标等常规操作，让机器的使用变得简单。同时，作为一台国际通用的标准化的超级计算机，“天河”上能运行来自各行业的各种程序，不存在兼容性问题。公共服务设施承载三大功能按照工程计划，“天河一号”将于2009年底至2010年在天津市滨海新区落户，成为国家超级计算天津中心的业务主机，面向国内外提供超级计算服务。“天河”工程办公室主任李楠说，“天河一号”在投入使用后将实现三大功能：第一，作为提供超级计算服务的全球公共科研设施，“天河”向国内外用户开放。无论身在何处，用户都可以通过国际互联网使用“天河”进行科学计算；第二，作为产业带动平台，“天河”上集中的当今时代最先进的信息技术将逐步转移到其他产业，从而解决国家与社会发展中的各种问题；第三，作为吸引人才的平台，“天河”将进一步汇聚来自世界各地的尖端技术人才，对国民经济和世界科技的可持续发展作出更多贡献。

中国的巨型计算机用户主要集中在石油勘探、天气预报、基础研究等领域。上个世纪末期，西方发达国家的汽车、建筑、动漫等行业已经开始普及巨型计算机。我国对高性能计算机的需求已经进入一个高峰期。天河”将用于石油勘探数据处理、生物医药研究、航空航天装备研制、资源勘探和卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、环渤海生态动力和污染数值模拟、基础科学理论计算等方面。与国家超级计算天津中心同时开始建设的，还有位于深圳的中心。这一南一北两个国家级的超级计算中心，将成为中国高科技发展的重要引擎。超级计算机的应用与老百姓的生活息息相关，最常见的天气预报就是超级计算的结果。而随着超级计算机的服务能力在未来进一步拓展，很可能会诞生一个庞大的巨型机服务产业，面向个人用户提供服务。仅就代数计算而言的话，“天河一号”一秒钟能进行1206万亿次计算，人却只能进行大约一次运算。然而，记住对方的长相这样一个人在瞬间就能完成的图像识别工作，计算机却要经历一个极其复杂的并行计算过程。

概念解释

峰值速度4700万亿次

“天河一号”峰值运算速度为4700万亿次。做个换算对比，“天河一号”运算1小时，就相当于全国13亿人同时计算340年以上的时间。“天河一号”运算1天，就相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年以上的时间。

存储容量2000万亿字节

“天河一号”存储容量为2PB，也就是2千万亿个字节。做个换算对比，1个汉字平均为2个字节，“天河一号”即可在线存储1000万亿个汉字，相当于存储100万字的书籍10亿册。

24小时功耗 10万千瓦时

“天河一号”满负荷运行的总功耗是4.04兆瓦，也就是每小时耗电4040千瓦时，24小时满负荷工作耗电接近10万千瓦时。这个数字令人惊叹，但实际上“天河一号”在超级计算机当中是一台相对节能的、绿色的超级计算机。经过测算，它的能效值仅低于目前能效排名世界第一的IBM蓝色基因系统。

总重量160.27吨“天河一号”由140个机柜组成，占地约700平方米，总重量约160吨。大家站在“天河一号”前，会觉得它气势宏伟、震撼人心。但实际上，“天河一号”在世界上已有的千万亿次超级计算机中（多数是近千平方米的占地）。

媒体评论

有观察家指出，“天河-1A”将为中国在气候预报等经济和民生领域提供更好的技术手段，不会对其它国家特别是美国造成什么“威胁”。

美国《华尔街日报》发表报道称，“中国日益强大的科技实力给美国竞争力与国家安全带来挑战”；《美国之音》网站上的一则评论更是耸人听闻，“超级计算器上的速度优势会推动中国在尖端军事技术上的快速提升，这对美国和世界都是个不安和危险的信号”。

北京独立军事观察家认为，中国成功研制出“天河-1A”世界上最快的超级计算器，标志着中国的超级计算器综合技术水准进入世界领先行列，为中国高科技计划的实施提供了一个更为广阔的平台，在军事和国防上也具有现实的用途和战略功能。

世界最权威的超级计算器排名榜“国际TOP500组织”公布了最新全球超级计算器500强排行榜，中国国防科技大学今年研制的“天河一号”二期系统（天河-1A）被评为世界运算最快的超级计算器，引起了人们的高度关注和热议。国成功研制出“天河-1A”世界上最快的超级计算机，标志着中国的超级计算器综合技术水准进入世界领先行列，为中国高科技计划的实施提供了一个更为广阔的平台，在军事和国防上也具有现实的用途和战略功能。

一是军机研制可驶入“快车道”。据军事专家介绍，在现代军机研究制造领域，巨型计算机有着不可替代的独特作用。

如国际上过去研制二代、三代战机普遍要在“风洞”中进行少则1年多则数年的定型试验，但现在依靠巨型计算机强大的计算能力和模拟技术，可以进行大量的仿真实验，周期可以缩短到数个月时间。

观察家认为，中国眼下正是研制军用运输机、歼击机、轰炸机及直升机的“黄金时期”，许多新设计的机型需要进行大量的“风洞”试验。

依靠自己新开发的“天河-1A”世界上最快的超级计算机，将使中国的新军机定型试验驶入“快车道”，一方面可以打破一些国家对我国实行的高新尖技术“封锁”，另一方面可以更好地落实国家“十二五”规划提出的“创新发展”、“节能环保”的新要求。

二是联合作战研练有了“新平台”。为了取得更强大的联合作战能力，近年来西方发达国家加强了作战模拟研练，而超级计算机在这方面自然成了强劲的“推手”。

它可以根据现实情况预设成千上万种作战方案，然后通过计算和分析得出最优化的方案，从而使更为精密的作战模拟成为现实。

观察家指出，运算能力越强，可以预设的作战方案也就越多，计算速度也就越快，分析出来的结果也就越接近于实战的参数，这就可以使解放军提高基于信息系统体系作战能力的努力得到实际的帮助。

三是提高战略威慑有了“新手段”。据外电报道，美俄等国家为了维护战略核武器的领先地位，在削减数量的同时，加大了模拟核实验的力度。

如美国9月份就在内华达州地下约300米的实验室进行了亚临界核试验，超级计算机参与了实验室数据和以前核试验数据的数学模型综合分析。

观察家分析认为，由于“天河-1A”采用了中国自主研制的芯片，操作软件也是国防科大自主研制、国内安全等级最高的“麒麟操作系统”，它将为中国解决核武器发展提供新的重要手段，对保持中国“核武器库”的安全和威慑力有着积极的意义。

观察家指出，中国研制成功世界上运算最快的超级计算机，是贯彻科技强国发展战略的必然结果，将为中国在气候预报、环境控制、系统生物学等经济和民生领域实现又好又快发展提供更好的技术手段，根本不会对其它国家特别是美国造成什么“威胁”。

实际上，经过重大技术升级与综合优化后的“天河-1A”也是开放发展的成果，它采用了美国公司生产的处理器，与美国的最新处理技术尚有明显的差距。

正如排行榜编撰人之一、美国田纳西大学计算器学教授杰克.唐加拉在接受新华社记者采访时表示的那样，中国在超级计算机领域的发展并非对美国领先地位造成“威胁”，但却可以看作是“美国正在失去高性能计算技术优势地位的一个迹象”。

实践运用

2010年初，作为“天河一号”的首批设备，一个峰值性能达到百万亿次的计算机系统已在国家超级计算天津中心投入运行。“天河”百万亿次超级计算机系统现已提供24小时远程网络应用服务，运行状态良好。千万亿次计算机系统建成后，将把计算任务过渡到千万亿次系统。

2009年10月29日，国防科技大学成功研制出的峰值性能为每秒1206万亿次的“天河一号”超级计算机在长沙亮相。中国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

2012年8月26日，落户在天津滨海新区的我国运行速度最快超级计算机“天河一号”目前服务用户已超过300家，涵盖中科院、中石油、南开大学、渣打银行等多个行业，并成为部分领域的核心生产力。

2010年，“天河一号”国家超级计算中心落户长沙，成为继天津和深圳之后，国家科技部正式批准建立的第三家国家超级计算中心（以下简称长沙超算）。长沙超算自2010年11月开始筹建，2013年7月主体工程竣工，同年9月，“天河一号”主机设备安装到位。2014年6月才进行加电测试，启动试车。

2016年2月1日，从国家超级计算天津中心获悉，部署在该中心的中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”“天河一号”在支持国家科技创新以及服务产业等方面都取得了突出的成效，在服务国家科技创新方面，为航空航天、气候气象、新能源材料等领域提供平台支撑，每天在线任务量超过1400个，累计支持科技部的国家科技重大专项、国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑、国家自然科学基金等国家、省部级重大项目超过1200项。

2018年12月15日，银河·天河’40年超级计算作为中国首台千万亿次超级计算机，安置在天津中心的“天河一号”累计支持国家重大项目超过1600项，每天并发在线计算任务数超过1400项，支持200多个新材料科研团队在纳米、储能、超导等领域展开计算模拟研究。

2019年1月，“天河一号”已连续5年满负荷运行，每天并发在线计算任务1400余项，每年完成任务335万余项，为全国3000余个团队和单位服务，为企业带来经济效益累计近百亿元。