el arma más importante de una gran potencia | supercomputación: nos hemos convertido en “el número uno del mundo”
2024-10-02
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el reportero del "china economic weekly" zheng xue informa desde beijing |
la prosperidad de la ciencia y la tecnología hará que la nación prospere, y la ciencia y la tecnología sólidas harán que el país sea fuerte.
el desarrollo de las supercomputadoras está relacionado con el futuro tecnológico del país. son la "joya de la corona" en el campo de la informática y un símbolo importante para medir el nivel tecnológico de un país.
como herramienta importante de gran potencia, las supercomputadoras se utilizan principalmente en campos nacionales de alta tecnología y en investigación de tecnología de vanguardia, como la investigación aeroespacial, astrofísica, pronóstico del tiempo, pronóstico de mareas, etc. su importancia es evidente por sí misma.
¿qué tan rápido puede realizar operaciones una supercomputadora? tomemos como ejemplo tianhe-1, la primera supercomputadora petaflop desarrollada independientemente por mi país. su velocidad máxima de computación es de 4.700 billones de veces por segundo. si 6 mil millones de personas necesitan calcular un problema en un año, la supercomputadora puede calcularlo en uno. segundo terminado.
si analizamos la historia del desarrollo de las supercomputadoras en china, la “sala de cristal” es un pasado que no se puede olvidar. en la década de 1980, la tecnología de supercomputadoras del mundo se desarrolló rápidamente. los países occidentales llevan mucho tiempo adoptando políticas multilaterales de control de exportaciones contra china. aunque china ha gastado un alto precio para comprar supercomputadoras de los estados unidos, el rendimiento relacionado se ha visto afectado. el equipo debe colocarse en una sala de computadoras independiente. las claves de la sala de computadoras y las contraseñas de activación están controladas por los estados unidos. a las computadoras requiere revisión y supervisión por parte de personal estadounidense.
las tecnologías centrales clave son difíciles de comprar y china necesita tener su propia supercomputadora.
en mayo de 1978, la comisión de ciencia y tecnología de defensa nacional celebró una reunión de colaboración y demostración del programa de supercomputadoras en beijing y determinó que la máquina tenía el nombre en código "proyecto 785". mi país lanzó oficialmente el desarrollo de supercomputadoras.
ser pobre e indigente era un retrato fiel de esa época. la tecnología está atrasada y los datos son escasos, pero esto no puede detener a los investigadores científicos que están decididos a abordar problemas clave. ci yungui, el "padre de las supercomputadoras", incluso emitió una orden militar: "incluso si arriesgamos nuestras vidas, debemos construir las supercomputadoras en china".
en diciembre de 1983, se desarrolló con éxito la primera supercomputadora a exaescala de mi país, "yinhe-1". china se convirtió en el tercer país después de estados unidos y japón en diseñar y fabricar supercomputadoras de forma independiente.
tomando "yinhe no.1" como punto de partida y con el apoyo de muchas partes, la supercomputadora de china se ha embarcado paso a paso en un viaje de innovación independiente y trascendencia continua.
las series de productos de supercomputadoras como galaxy, tianhe y sunway han ido ganando brillo gradualmente, y la velocidad de computación de las supercomputadoras nacionales también ha logrado avances desde petaflops a exaflops y luego a exaflops.
en 2010, "tianhe-1" ganó el título de las 500 mejores supercomputadoras del mundo (en lo sucesivo, "top500"); el "tianhe-2" desarrollado con éxito en 2013 marcó que mi país ha estado a la vanguardia mundial en el campo de las supercomputadoras; la supercomputadora de nueva generación de tianhe, que adopta una innovación completamente independiente, tiene una velocidad de computación de 10 mil millones de veces. en junio de 2016, la primera supercomputadora de mi país, "sunway taihulight", construida íntegramente con procesadores de producción nacional, ocupó el primer lugar en la lista top500 con una velocidad de computación casi tres veces más rápida que la computadora que ocupaba el segundo lugar.
"sunway taihulight" es también la primera supercomputadora del mundo con un rendimiento informático máximo que supera los mil millones de operaciones de punto flotante por segundo. ha ganado el premio gordon bell, el premio más alto para aplicaciones informáticas de alto rendimiento.
las supercomputadoras se han desarrollado durante más de 40 años. con los esfuerzos de generaciones de investigadores científicos, las supercomputadoras de china han logrado un salto desde ponerse al día hasta funcionar en paralelo o liderar parcialmente.
meng xiangfei (segundo desde la derecha) analiza soluciones técnicas con el equipo
testigo: meng xiangfei, secretario del partido del centro nacional de supercomputación de tianjin
en 2009, después de graduarme con un doctorado, me uní al centro nacional de supercomputación de tianjin (en adelante, el "centro de supercomputación de tianjin"), el primer centro nacional de supercomputación en preparación, y participé en el desarrollo y despliegue de la tecnología de mi país. la primera supercomputadora ocupa el primer lugar en el mundo. trabajo relacionado con "tianhe-1". esta experiencia me hace sentir extremadamente orgulloso y honrado.
posteriormente participé en el "segundo emprendimiento" de supercomputación. después de diez años de arduo trabajo, el mundo realmente ha reconocido nuestros logros en el campo de la supercomputación.
en la actualidad, la supercomputación de mi país ha dado un salto desde ponerse al día hasta funcionar en paralelo y convertirse parcialmente en líder, no sólo en tecnología, sino también en avances en software y aplicaciones. los logros relevantes son inseparables de los esfuerzos de generaciones de investigadores científicos y son inseparables de la herencia de la ambición, la integridad y la confianza de los investigadores científicos.
en 2022, meng xiangfei presentó la historia del desarrollo de las supercomputadoras de china en un evento público.
no esperaba que nos convirtiéramos en el "número 1 del mundo".
en 2006, estaba estudiando un doctorado en física teórica en la universidad de nankai en tianjin. la investigación sobre temas relacionados requería el apoyo de una gran potencia informática, pero en ese momento el país no tenía esas condiciones. posteriormente, con el apoyo del consejo de becas de china, fui a estudiar a estados unidos.
siento mucho por la plataforma y el entorno de las capacidades de innovación estadounidenses. en el segundo año después de llegar a los estados unidos para estudiar, mi laboratorio publicó un total de cuatro resultados de investigación en la conferencia anual internacional en el campo de la física teórica, dos y medio de los cuales fueron completados principalmente por mí. en el momento. pero al mismo tiempo veo otro problema: las firmas de las instituciones estadounidenses ocupan el primer lugar y nuestras contribuciones son realmente la guinda del pastel para otras.
al finalizar mis estudios, mi tutor estadounidense quería que me quedara en estados unidos. un día, cuando estaba confundido, de camino a una caminata, recordé las "tres preguntas patrióticas" del antiguo director de nankai y sentí que, como chino, todavía no había contribuido a la innovación y el desarrollo de mi país. decidí regresar a china, no importa lo mucho o poco que haga, será nuestra.
en 2009, me uní al centro de supercomputación de tianjin y participé en el desarrollo y construcción del centro de "tianhe-1".
los desafíos que enfrentamos en ese momento no eran pequeños. no elegimos la ruta de la arquitectura de anillo convencional, sino que utilizamos una arquitectura informática de fusión heterogénea que combina cpu y gpu para construir una supercomputadora. esta ruta.
de hecho, el trabajo de investigación relevante comenzó en 2007. para completar las tareas relevantes, todo el equipo de i + d optó por "retirarse" y verificar a través de tecnologías subyacentes clave, como diseño de software y hardware, sistema operativo, compilador, colaboración de software y hardware. programación, etc. estamos en el camino correcto.
en el verano de 2009 comenzamos la construcción del entorno básico y la instalación del sistema completo. necesitamos completar el despliegue e instalación de decenas de miles de fibras ópticas y toneladas de gabinetes. en una habitación con una temperatura cercana a los 40 ℃, dormía en el suelo cuando estaba cansado y luego reanudaba el trabajo cuando me despertaba. durante el proceso de instalación del equipo, algunos antiguos expertos que estaban a punto de jubilarse también estaban trabajando con nosotros en primera línea para tirar de fibras ópticas y mover gabinetes, lo que me dio una educación en ese momento.
de esta manera, nos tomó alrededor de 7 meses completar la tarea de implementación que a otros les llevó más de un año y medio completar la primera supercomputadora petaflop de china, "tianhe-1".
en noviembre de 2010, se anunció el ranking de las 500 mejores supercomputadoras del mundo y "tianhe-1" ganó el primer lugar.
ya era de noche cuando llegó la noticia y estaba de servicio con algunos colegas. después de escuchar la noticia, nunca esperé que nuestro equipo se convirtiera en el proyecto número uno del mundo. después de que mis compañeros y yo aplaudiéramos juntos, dimos algunas vueltas alrededor de nuestro "tianhe-1". para mí, que normalmente estoy tranquilo, ya fue muy "extraordinario".
el "segundo emprendimiento" permite que la supercomputación de china realmente se afiance
pero pronto surgieron una tras otra las preguntas sobre si era “suficientemente bueno o no útil”. los expertos internacionales cuestionaron que construyéramos un "auto deportivo" sólo para ser rápidos; algunas personas en china también cuestionaron que construyéramos una "consola de juegos" grande.
la razón es que, aunque la tecnología de supercomputación logró un gran avance, también enfrentó desafíos en ese momento: en primer lugar, la base para las aplicaciones de supercomputación en ese momento era insuficiente y, en segundo lugar, el nivel de software y el modelo de algoritmo aún no habían cambiado.
para nosotros lo realmente difícil es lograr el “segundo avance” en innovación aplicada, es decir, transformar verdaderamente la supercomputación en innovación y productividad.
el "segundo avance" está en manos de nuestro joven equipo. como responsable del equipo de i+d de aplicaciones, las dudas me abrumaron fácilmente e hice una orden militar: si no puedo implementar la aplicación de "tianhe-1", haré las maletas y me iré.
hemos creado un equipo integral de preventa, posventa e i + d. tomamos el equipo de preventa para explorar las necesidades y promoverlas, y somos responsables de la promoción de sistemas, capacidades e innovación de supercomputación. viajamos en el tren verde y viajamos a decenas de ciudades cada año y celebramos cientos de conferencias o reuniones de intercambio para que todos conozcan las supercomputadoras.
los equipos de posventa e i+d desarrollan principalmente capacidades de servicio técnico de supercomputación, comprenden las necesidades prácticas e industriales, utilizan nuestra plataforma de supercomputación para resolver necesidades o vuelven a desarrollar software o modelos operativos basados en las necesidades para resolver la innovación tecnológica y los problemas de la industria.
precisamente en los últimos años hemos convertido las supercomputadoras en herramientas importantes para las grandes potencias que pueden calcular el cielo, la tierra y las personas.
cálculo de días, utilizado en aplicaciones como patrones de vuelo aeroespaciales, previsiones meteorológicas, etc. terreno de cálculo, utilizado en exploración petrolera, análisis sísmico de presas, etc. la informática humana se puede aplicar a la investigación y el desarrollo de fármacos y al análisis de datos genéticos a gran escala.
la potencia informática se transforma realmente en innovación y productividad, se logra una innovación secundaria y surgen de forma natural diversas ecologías. centrándose en el desarrollo de la supercomputación, ha surgido un gran número de empresas de tecnología de la información en los campos de chips, sistemas operativos, servidores, etc. nacionales, sentando las bases para el desarrollo de la industria de la información y la innovación de china.
la “segunda iniciativa empresarial” permitió que la supercomputación china se afianzara verdaderamente. desde 2010, después de diez años de arduo trabajo, los logros de china en el campo de la supercomputación han sido verdaderamente reconocidos internacionalmente.
mirándolo ahora, el desarrollo de la supercomputación en china encarna tres "qi":
ambition, la arquitectura de computación de fusión heterogénea llevada por "tianhe-1" se ha convertido en la primera del mundo y lidera la tendencia internacional de supercomputación, lo que refleja nuestra ambición de avanzar y competir en la vanguardia del campo.
backbone, cuando empezamos, éramos muy pobres. nuestros mayores aceptaron esta tarea y emitieron una orden militar, haciendo el desafío imposible.
estamos seguros de que la supercomputadora de nueva generación de tianhe, que es totalmente innovadora de forma independiente, nos brinda más confianza en el campo de la supercomputación altamente competitivo.
por supuesto, la supercomputación también enfrenta nuevos desafíos: la ley de moore enfrenta el desafío final y el paradigma de la computación ha cambiado; la inteligencia artificial se está desarrollando rápidamente y requiere soporte de computación híbrida de baja precisión a gran escala, y la supercomputación necesita pensar en cómo hacerlo. integrarse con la informática inteligente, además, la cuántica. con el auge de la informática, la supercomputación deberá desarrollarse junto con ella en el futuro. ahora, cuando diseñamos una nueva generación de supercomputadoras, ya hemos considerado estas cuestiones de antemano.
(este artículo fue publicado en el número 18 de "china economic weekly", 2024)
