曙光一号诞生20年启示录：方向、方法一样重要

1993年，曙光一号并行计算机(以下简称曙光一号)的诞生宣告我国在高性能计算(HPC)领域一穷二白的状况成为历史。从开天辟地的曙光一号到当年全球超级计算排行榜位名列第二的“曙光星云”，再到突破计算速度极限的“天河二号”，以曙光等为代表的一批中国民族企业正在描绘HPC领域的“中国梦”。 

　　冲破“玻璃房”

　　俗话说，温故而知新。今天，当我们庆祝曙光一号问世20周年时，过往那些创业的艰辛、技术创新的曲折、推动一个新兴产业发展所经历的坎坷，又如电影片断般重新浮现在眼前，让人回味、感慨甚至感动。

　　被喻为曙光一号之父的李国杰院士回忆说，当初列入国家“863计划”的其实并不是曙光一号并行计算机项目，而是仿照日本模式的智能计算机开发项目。但在看到日本的智能计算机被束之高阁、只供人参观的实际情况后，李国杰与他的团队商讨后决定，还是要从中国的国情出发，开发通用计算机，然后在其上开展智能应用。

　　当时在西方国家，高性能计算机对中国来说属于禁运品。少数在中国使用的高性能计算机全部来自国外，而且摆放在一个玻璃房中，中国的工作人员不能接触设备的核心部件，高性能计算机的操控全部由国外的卖方人员完成。“玻璃房”曾经是中国超算人心中的痛，而曙光一号的问世终于彻底打碎了这块令人感到耻辱的玻璃。

　　曙光一号是我国自行研制的第一台采用微处理器芯片(88100微处理器)的全对称紧耦合共享存储多处理机系统(SMP)。1993年10月，曙光一号通过国家技术鉴定，达到了上世纪90年代初同类计算机的国际先进水平。曙光一号作为“863计划”的一项重大成果，被写入了当年全国人大八届二中全会李鹏总理的政府工作报告。两弹一星功勋奖章获得者、两院院士王大珩曾这样评价：曙光一号在我国高性能计算机领域的地位，不亚于两弹一星。

　　2013年12月19日，在北京举行的曙光一号高性能计算机诞生20周年纪念活动的现场，记者看到了曙光一号的庐山真面。从外观上看，它比现在的一台普通的塔式服务器不大了多少。在开发经费只有200多万元的情况下，李国杰和他的开发团队花费了一年多时间终于完成了曙光一号开发这项创举。“在开发的过程中，我们遇到了许多困难，缺乏掌握相关知识和技术的专业开发人员就是其中最大的困难之一。”李国杰接着说，“另外，当时国内缺乏一个完善的开发环境，有时为了找一个小零件就要等上几天时间。最后，我们想出了‘洋插队’的办法，就是派出一个由几名业务骨干组成的小分队到美国去边学习边开发。”

　　“在美国的生活很艰苦，几个人租了一处民居，把客厅当成工作间，用来摆放设备，卧室没有床，只是几个床垫，一天工作十五六个小时，谁累了连衣服也顾不得脱就在床垫上打个盹儿。”提到“洋插队”的经历，李国杰打开了话匣子，“没人告诉你高性能计算机如何做，参与开发的人员以前没有一个设计过机器，我们全凭自己摸索。举例来说，机器上用到的Unix操作系统的程序多达数百万行，我们就一人分几十万行，一行一行解析，最终找出算法，并画出结构图。”就在曙光一号诞生3天后，美国解除了10亿次高性能计算机对中国的禁运。

　　以应用为先

　　在国家科委(科技部前身)的建议下，曙光一号折价2000万元并吸引其他资金，于1996年成立了曙光公司。这一举动恰似蝴蝶效应，掀起了中国高性能计算产业发展的一个高潮。

　　经过10多年的发展，曙光公司以“自主创新，服务中国”为使命，在技术方面采取引进、消化、吸收、再创新的策略，实现了技术的自主创新与产品的产业化发展，目前已拥有万余项专利，在高性能计算、云计算、大数据、信息安全等多个领域均取得了令人瞩目的成绩。IDC的数据显示，在高性能计算领域，曙光的销售额位列全球第七位，并连续5年蝉联中国HPC TOP100市场份额第一。此外，曙光在国内还自建了7个城市云计算中心。

　　我们的高性能计算产业一直保持快速发展，并朝着自主可控的目标靠近。李国杰认为自主可控要分成两个方面：第一，对于国防、军队、国家机要部门等用户来说，安全可控就是要解决信息安全的问题，目前我们已经具备了实现这一目标的基本条件;第二，我们要在高性能计算市场上拥有更多发言权和对技术的掌控权。“从设备层面来看，不论是服务器还是终端，我们的产品虽然在性能上与国外产品还有差距，但基本可用，未来的目标就是如何进一步提升性能，改善应用体验等。”李国杰比较担心的还是产品如何在更多行业中普及的问题，“我们的产品能不能替换国外的产品，这是一个市场行为，而不能依靠行政命令来实现。这就要求我们不断提升整个国家的信息技术水平，积累知识产权，靠实力赢得用户。”

　　曙光一号的诞生克服了重重阻力，它的成功经验对于整个高性能计算产业的发展以及其他领域的创新都有借鉴作用，其中给记者印象最深的经验有两点：第一，确定正确的研究方向，这甚至比拥有专业的人才更重要;第二，任何项目的开发不能停留在研究层面上，而应从一开始就与应用相结合，以实现产业化为最终目标。以曙光一号为例，如果当初不是研发团队果断地放弃智能计算机转而开发并行计算机，也就不会有今天的曙光一号、曙光星云，更不会有曙光公司的今天。“在确定研发曙光一号时，我们就达成了共识，产品研发的目标只有一个，就是为了应用。”李国杰告诉记者，“在整个研发过程中，我们没有发表过一篇论文。”

　　实现产业化

　　曙光一号虽然是针对应用开发的，但是由于高性能计算机本身操作比较复杂，而且当时国内没有高性能计算机应用的成功经验，很多用户很难上手操作，通常要经过长时间的培训。曙光一号在实现产品化后只卖出了三台，但就是这三台机器成了星星之火。依托曙光一号的技术积累，曙光开辟了技术成果产业化发展的新路子，这就是所谓的“技工贸”路线。曙光公司的员工数量已由最初的几十名发展到今天的千余人，年营业额也由最早的几百万元增加到现在的近30亿元。曙光公司不仅有效地将科研技术进行成果化转移，而且带动了其他行业的发展。

　　2013年12月14日晚8点，“嫦娥三号”探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，这标志着我国成了世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。在这次“嫦娥三号”登月过程中，部署在北京某控制中心的曙光公司高性能计算机为此次登月工程提供了诸多服务。李国杰介绍说：“曙光的高性能计算产品不仅仅用于航天测控领域，而且在石油勘探、气象、生物等众多领域也发挥着重要作用，甚至走出了国门，在非洲、南美洲等地的油田勘探中也有广泛应用。”

　　近年来，曙光依托在高性能计算领域积累下来的深厚技术和市场优势，将产品推广到了互联网、金融、电信、生物、气象、石油、科研、电力等行业，在SARS(非典)疫苗研制、北京奥运会开幕式等国家重大事件中也有曙光公司的身影。曙光公司总裁历军介绍说：“从2009年起，曙光公司就开始在全国布局‘城市云’战略，为政府和行业用户用户提供端到端的应用解决方案。2013年初，曙光率先推出了XData大数据一体机和解决方案，从数据收集、数据存储、数据分析、数据应用等方面构建了完整的数据管理链条。回顾曙光高性能计算的发展史，让我们更坚定了以应用为先的产品发展策略。”