科技兴则民族兴，科技强则国家强。超级计算机的发展关乎国家的科技未来，它是计算机领域“皇冠上的明珠”，是衡量一个国家科技水平的重要标志。而我国的超级计算机发展历程堪称一个奇迹。

困境

回顾中国超级计算机的发展，早期的 “玻璃房” 经历是一段无法忘却的屈辱记忆。

20 世纪 80 年代，世界超级计算机技术日新月异，而西方国家却长期对中国实施多边出口管制政策。

即便中国耗费巨资从美国购买超级计算机，其性能也遭到严重阉割，设备被安置在独立机房，机房钥匙和启动密码被美方掌控，上机操作还需美方人员监督审核。

这种技术封锁让中国深刻认识到，关键核心技术是买不来的，必须依靠自身力量，拥有属于自己的超级计算机。

实际上，中国对计算机技术的探索早在 20 世纪 50 年代便已悄然开启。1958 年，在华罗庚的带领下，中国成功仿制苏联 M-3 大型计算机的 103 机，实现了计算机领域从无到有的重大跨越。

尽管这只是仿制成果，但为中国计算机技术的发展积累了宝贵经验，培养了一批专业人才，为中国计算机事业的发展奠定了基础。

1959 年 9 月，中国人民解放军军事工程学院（哈军工）海军工程系传来喜讯，他们自主设计研制的我国第一台电子管数字专用计算机 ——901 型计算机正式开发完成，并通过运算测试，具备了批量制作的条件。

这一消息让时任国务院副总理、主抓国防科技工作的聂荣臻元帅兴奋不已。901 型计算机的诞生意义非凡，当时人民海军的主力装备鱼雷快艇，其使用的鱼雷发射瞄准仪是机械结构，依靠肉眼瞄准，精准度极低。

而美、苏等国早已装备舰船电子计算机，能够快速计算瞄准参数，大幅提高鱼雷命中率。901 型计算机若能批量安装到军舰和潜艇上，将极大提升我军战斗力。

哈军工仅用不到一年时间就成功研制出这台计算机，展现出惊人的中国速度。其技术带头人慈云桂，也由此成为中国计算机事业的先驱和开拓者。

然而，在成功研制 901 型计算机之前，慈云桂并非计算机领域的专业人士，他最初所学专业与计算机相去甚远。1917 年，慈云桂出生于安徽省桐城县，1938 年考取西南联合大学航空系，却因身体和战乱原因未能入学，后在湖南大学电机系借读至毕业。

1943 年，他被推荐到清华大学无线电研究所攻读研究生，专业是微波理论与雷达技术研究，毕业后留校任教。

1956 年，他在带领学生实习时，发现海军鱼雷快艇瞄准方式落后，意识到需要高速计算工具。

1957 年，他访问苏联，在舰艇上见到军用电子计算机，深受触动，决心投身计算机研究。

1958 年 9 月，他带领平均年龄仅 25 岁的科研小组，在艰苦条件下成功研制出 901 机，该样机还被送到北京展览，受到周恩来、朱德等党和国家领导人的参观。

此后，慈云桂继续深耕计算机领域，1964 年 8 月，他带领技术人员研制出完全采用中国自主生产的半导体元器件制成的代号为 441B 的通用晶体管计算机。

1967 年，为满足国内尖端武器发展需求，他带队准备开展巨型计算机研究，却因特殊时期项目被迫中断近 10 年。

突破技术封锁

1976 年，美国成功建造出第一台计算速度每秒过亿次的巨型计算机，并迅速将其应用于国防、能源和航空航天等领域，这一消息震惊世界，也让中国深刻意识到发展超级计算机的紧迫性和重要性。

1978 年 3 月，邓小平同志召开国防科工委专项会议，决定将研制巨型计算机的重任交给长沙工学院（后为国防科技大学），慈云桂担任技术带头人，代号为 “785 工程” 的中国巨型计算机研究项目正式启动。

面对技术落后、资料匮乏的困境，慈云桂为研发人员定下基调：优先跟踪国外最先进技术，引进国内一时无法生产而国外能够购买的元器件和设备，凭借自身智慧和技术设计研制中国的巨型机。

在他的带领下，研发团队充分吸收美国巨型计算机技术，在整机结构上采用中国人自主设计，软件设计采用工程化方法，走出了一条独具特色的创新之路。

经过 5 年的艰苦努力，团队攻克了数以百计的技术难题。1983 年 12 月，我国第一台亿次超级计算机 “银河一号” 研制成功，中国成为继美国、日本之后，第三个能够独立设计和制造超级计算机的国家。

“银河一号” 不仅性能远超预定指标，达到计算速度每秒一亿次，研发经费更是仅为原计划的五分之一，真正实现了多快好省。这台计算机被广泛应用于天气预报、空气动力试验、工程物理、石油勘探、地震数据处理等众多领域，产生了巨大的经济效益和社会效益。

例如，在天气预报方面，“银河一号” 能够更精准地模拟大气运动，为气象部门提供更准确的气象数据，帮助人们提前做好防灾减灾准备；在石油勘探领域，它可以对地质数据进行高效分析，提高石油勘探的成功率，降低勘探成本。

同时，慈云桂通过对巨型计算机的工程化研究，培养了一批计算机领域的专家，这些人才分散到全国各地，为中国超算事业的发展奠定了坚实基础。

以 “银河一号” 为起点，中国超级计算机不断砥砺前行。1992 年 11 月，银河 2 号巨型计算机在长沙通过国家鉴定，计算速率达到每秒 10 亿次，中国成为继美国、日本之后，第三个研发出运算速度达每秒 10 亿次巨型计算机的国家。

1994 年，银河 2 号在国家气象局投入运行，我国成为世界上少数几个能发布 5 到 7 年中期数值天气预报的国家之一。

此后，中国又先后研制出银河 3 号、4 号、5 号，天河 1 号、2 号，神威 1 号、2 号等多个型号的超级计算机，运算速度以几何数量级不断攀升。

引领全球彰显实力

2009 年，博士毕业的孟祥飞加入正在筹建的首个国家超算中心 —— 国家超级计算天津中心，参与研制、部署我国首个排名世界第一的超级计算机 “天河一号” 相关工作。

当时，团队面临诸多挑战，他们摒弃主流的环形架构体系路线，采用 CPU 和 GPU 相结合的异构融合计算体系结构，成为这条路线的 “第一人”。

从 2007 年开始，整个研发团队潜心 “闭关” 研究，通过关键底层技术，如软硬件设计、操作系统、编译器、软硬件的协同调度等，验证了方向的正确性。2009 年夏天，团队启动基础环境建设和整机系统安装工作。

在接近 40℃的高温环境中，他们需要完成上万根光纤、上吨重机柜的部署和安装，累了就睡在地上，醒了继续奋战。

设备安装过程中，一些即将退休的老专家也坚守一线，与他们一同拉光纤、搬机柜，这种精神深深感染着每一个人。

最终，他们仅用 7 个月左右的时间，就完成了别人需一年半以上才能完成的部署任务。2010 年 11 月，全球超级计算机 500 强排行榜公布，“天河一号” 勇夺第一。

这一消息传来，孟祥飞和同事们激动万分，他们用努力和汗水让中国超算在世界舞台上崭露头角。

“天河一号” 成功后，其在实际应用中发挥了巨大作用。在航空航天领域，它助力我国新型飞行器的设计研发，通过模拟飞行器在不同飞行条件下的空气动力学性能，为优化飞行器设计提供了关键数据支持，大大缩短了研发周期，提高了研发效率.

在药物研发方面，“天河一号” 能够对药物分子结构进行模拟分析，加速药物筛选过程，为攻克疑难病症提供了有力的技术支撑。

然而，“天河一号” 的成功并未让中国超算停下前进的脚步。随后，“天河二号”“神威・太湖之光” 等超级计算机相继问世，不断刷新世界纪录。

2013 年研制成功的 “天河二号” 标志着我国在超级计算机领域已走在世界前列；2016 年 6 月，我国第一台全部采用国产处理器构建的超级计算机 “神威・太湖之光”，以超第二名近 3 倍的运算速度位列 TOP500 排行榜第一。

“神威・太湖之光” 也是世界上首台峰值运算性能超过每秒十亿亿次浮点运算能力的超级计算机，曾荣获高性能计算应用最高奖 “戈登・贝尔奖”。

在实际应用中，“神威・太湖之光” 在全球气候变化模拟研究中发挥了重要作用，为人类应对气候变化提供了更准确的科学依据；在基因测序和分析方面，它能够快速处理海量的基因数据，助力生物医学研究取得新突破。

如今，中国超算已实现从追赶到并跑，再到部分领跑的伟大跨越。中国部署的超级计算机数量位居全球第一，在用算力中心机架总规模和算力总规模也位居世界前列。

中国超算不仅在技术上取得重大突破，在软件和应用方面也成绩斐然，广泛应用于算天、算地、算人等多个领域，将算力真正转化为创新力和生产力。

围绕超算发展，国内芯片、操作系统、服务器等领域涌现出一大批信息技术企业，为中国信创产业发展奠定了坚实基础。

迎接挑战续写辉煌

中国超算的发展彰显了志气、骨气和底气。“天河一号” 搭载的异构融合计算体系结构引领国际超算潮流，展现了中国勇争前列的志气。

起步时一穷二白，前辈们立下军令状挑战不可能，彰显了骨气；全自主创新的天河新一代超级计算机，让中国在超算领域更具底气。

未来，随着国家大科学、大工程、大数据和人工智能的加速发展，中国超级计算机必将继续发挥重要作用，续写更加辉煌的篇章，为国家的科技进步和经济发展贡献强大力量。