據最新權威數據顯示,曙光公司的高性能計算機產品出貨量排名升至全球第六,亞洲第一。而在中國市場中,曙光連續5年蟬聯高性能計算機市場份額第一。
剛剛成功登月的嫦娥三號,飛行姿態、軌道路線有曙光來助力測控。2008年奧運會開幕式中,舞者在絢麗的LED畫軸上“揮毫潑墨”,依靠曙光5000時時在后臺模擬渲染。2003年對抗非典的戰役中,曙光4000是疫苗研制的“功臣”。科學研究,油田開采,建筑設計,汽車、飛機、船舶制造,乃至智能手機、高清大片……曙光高性能計算機產品應用在各個領域。
每一個行業都有曙光高性能計算機成功應用的案例。那么,曙光的這條應用之路是如何越走越寬的?
國家扶持度過艱難期,“洋插隊們”創造了中國第一臺高性能計算機,卻只賣出了三臺
“高性能計算機,顧名思義,就是性能很高的計算機,計算速度快,程序容量大,通信能力強。”中國工程院院士李國杰解釋,如果沒有高性能計算的支持,一切科學研究可能都很難有一個大的突破。20年前,在國家“863”計劃支持下,李國杰主持研發的中國第一臺高性能計算機曙光一號誕生了。
僅花一年時間,僅投入經費200萬元,曙光一號的研制過程十分特殊。李國杰帶領著一支從沒有設計經驗的隊伍,從零做起。當時中國的計算機生產條件不足,研發常常卡在一個小零件的缺失上。李國杰就組織一支小分隊“駐扎”到美國去,他稱這為“洋插隊”:“租住美國人的房子,利用美國計算機產業良好的環境搞研發。”
在此之前,中國也曾高價買來國外機芯,但是卻受到“玻璃房子”的屈辱:機器裝在一個透明機房里,鑰匙由美國工程師控制,中國人無法隨便進入。甚至中國人操作的一舉一動和所有運算數據,都由機房外的美國工程師監控。在曙光一號誕生后的第三天,由美英日等發達西方國家組成的“巴黎統籌會”就宣布解除10億次計算機對中國的禁運。
曙光信息產業有限公司的成立,在現任總裁歷軍看來方式也有些特殊:“我們是先有產品,后有公司。”他認為,如果將高性能計算機命名為曙光,寄托了當時國家科委的領導對中國大型計算機研發的希望,那么在此之后成立的公司也命名為曙光,則是寓意著中國高性能計算機產業化的希望。
曙光公司的成立為曙光高性能計算機的研發定下了未來發展基調:面向應用,面向市場。但最初,即使是“如果購買這個機器,那么國家幫你出一半的錢”,以及在大家付出了極大的努力后,曙光一號也只賣出了3臺。
“封閉的設計體系是推廣的第一個攔路虎。”歷軍說,由于曙光一號是全面自主開發的,設計體系與國際標準不接軌,不能兼容國際上主流的操作系統和應用軟件,于是推廣十分困難。
面對市場最真實的反饋,曙光及時調整了發展方向,“我們積極去適應這個國際的標準。按照國際標準的接口、標準的軟件編程方法去設計計算機”。
依靠國家的扶持和研發隊伍的努力,曙光度過了最艱難的初創期。“但是如果永遠依靠國家支撐,就不能稱其為一個企業。”歷軍說。
立足自主創新,面向產業化,走技工貿路線的曙光以超摩爾定律的速度發展
對比曙光一號億次計算的量級,今天的曙光6000已經到了千萬億次的量級,增長了400多萬倍。2010年,曙光“星云”超千萬億次超級計算機拿下當年全球高性能計算機500強的榜眼,計算速度位列世界第二,星云每秒的計算速度相當于20萬臺普通電腦運算速度的總和。
“這個發展速度是無法想象的。”曙光公司高級副總裁聶華告訴記者,信息技術領域著名的摩爾定律指出,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18個月翻一倍以上,揭示了信息技術進步的速度。而在高性能計算機的領域中,每隔18個月,性能的提升是5倍甚至10倍。曙光就是以這樣超摩爾定律的速度發展著。
20年間,曙光的市場成績也天翻地覆,從賣出三臺到如今占有中國高性能計算機市場35%的最大份額。
“怎樣贏得市場?我們不是拼成本,最根本的當然是拼技術。”曾參與曙光一號部分研發工作的中國科學院計算所所長孫凝暉說,曙光走的是技工貿路線。孫凝暉舉例,曙光在用戶消息傳遞零拷貝和高速網絡包的高速處理上做出了世界上最好的創新。在石油行業,曙光的并行IO技術,也在跟IBM的競爭中贏得石油行業70%的最高份額。目前,曙光公司每年新增上百項發明專利,在2009—2012這三年間,曙光公司的發明專利就達千余項。
而產學研結合的人才流轉機制,讓曙光創新源頭一直活水涌動。曙光與科研單位一直保持深度合作,聶華原先就是中科院計算所的科研人員,而孫凝暉的學生們如今也在曙光研發部門承擔最核心的工作。
孫凝暉還總結了曙光發展另一個關鍵要素——開放的技術路線,“做到規模產業化,需要打破過去封閉的系統,走到今天集群開放的體系結構,就像開放的安卓平臺突破了80%市場份額一樣,在開放的基礎上再通過自主創新增值”。
正如李國杰所說,曙光的意義不僅是機器的性能多么好,更在于它探索出了一條可證明可復制的中國模式:在改革開放的環境下,怎么實現科研成果產業化。
從制造商變身為服務提供商,將在云計算應用中大展拳腳
在曙光人眼中,一代代曙光高性能計算機的發展,就如同自己的孩子在成長。但在歷軍看來,這個孩子仍未長大成人。
“曙光一號是剛剛降生,而全面按照國際標準設計的曙光2000意味著這孩子已經有個小模樣了,到了進一步與國際主流標準接軌并進行了大量商業化改造的曙光4000,說明這孩子能夠蹣跚學步。直至到了性能全球第二的曙光6000,我認為這個孩子才算是走得穩當。”歷軍說。
歷軍認為,超級計算機的計算速度并不是唯一追求,排名只能說明我們制造設計的能力,而不是應用的能力。“高性能計算的意義在于為人類‘解題’的能力,將人類在現實世界中遇到的復雜問題,通過建模運算得出結果。比如用高性能計算機模擬汽車設計中碰撞的安全性實驗,就能減少真實實驗的次數而大大降低成本。”
歷軍分析,雖然曙光已經成為亞洲第一大超級計算機制造商,但是大部分銷售還是來自于中小規模的應用,這反映了中國高性能計算機的應用水平。“我們與世界最先進的差距在于缺少應用需求的驅動。”但歷軍也認為,“已經過去的這20年,見證了中國高性能計算機的應用從無到有的歷程,未來20年應該是一個從有到優的過程。應用需求會更精細更龐大,未來我們可能要用超級計算機去模擬一個城市,甚至模擬一個地球!”
如今,曙光已經開始實現“管理”一個個城市。比如曙光6000超級計算機已經落戶國家超級計算深圳中心,承擔了為深圳市和部分南方地區提供云計算服務,包括精確天氣預報,同時也服務于金融、電子政務、醫療、教育平臺,以及城市用水管網和燃氣電路管網的監控等公共事務管理。
曙光下一個目標是再完成一次華麗轉身——從制造商變身為服務提供商。李國杰說:“未來高性能計算機會無處不在,肯定會變得更小更輕,但我們的理想也許并不是讓人人都擁有一臺高性能計算機,而是讓人人都享受到高性能計算的服務能力,就像我們現在人人需要用電,但是并不需要每家都有一個發電機一樣。成為一個更貼近用戶、更能解決用戶問題的一個行業的領袖和專家,這是我們未來的方向。”