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天河一號：中國“大腦”有望奪取世界第一
關鍵詞： 天河 大腦 超級計算機 世界500強 天河一號 圖形處理器 銀河 千萬億次
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資料圖片：這是科研人員在對“天河一號”超級計算機進行系統性能測試。
研發超級計算機的并行工作原理也是如此。不同的計算子任務之間應當不斷交流計算的進度，在需要的時候交換計算結果并且相互配合。這些工作無法完成，電腦就會產生大量的“額外開銷”，消耗大量的電力，也完全實現不了自己應有的運算能力。
當超級計算機的研制提高到“千萬億次”的級別，計算規模越來越大，CPU的數量越來越多的時候，如何提高元件間的相互通信能力就成了學術界討論的熱點。與過去的超級計算機中單純使用CPU不同，一些學者提出，可以將普通計算機中用于圖形處理的圖形處理器（GPU）應用在超級計算機中，成為計算過程中的“加速模塊”。
“CPU與GPU的結合可以讓相同計算能力的計算機的體積更小，消耗的能量也更低。”朱小謙說。
不過，在很長一段時間里，這兩種處理器共同工作的模式一直停留在理論研究的階段。美國已有的千萬億次計算機仍然保留了單純使用CPU的方式，但“天河一號”的研發人員卻第一次將學術界討論的“概念機”變成了現實。
在“天河一號”一排排高大的機柜里，一共裝有6144個CPU和5120個GPU，這就是它驚人運算速度的原因。有媒體描述說，“天河一號”一天的計算量，當前主流的雙核處理器微機要算160多年。
朱小謙并不認同這樣簡單的比喻。“天河一號不能直接和一臺微型電腦相比。”朱小謙說，“單個CPU并不能體現出它的速度，它的功能是整體協作的結果。”
他解釋說，同樣一臺超級計算機，在用于天氣預報的計算時可能速度特別快，但用于航空領域的計算時效果就沒那么好。計算機的速度與程序的算法直接相關，因此，很難籠統地對它的速度進行直接評價。
不過在國際上，人們還是找到了衡量超級計算機的標準。通過運行一個世界通行的“基準測試程序包”，人們就能獲得計算機的速度評價，甚至還有人每年以此為標準對超級計算機進行“世界500強”排名。
這個由德國人在1993年創立的排行榜每半年發布一次。在2009年11月發布的第34季超級計算機500強的排名中，一個月前剛研制成功的“天河一號”在全球排名第五，亞洲排名第一。這是中國計算機首次在這一榜單中進入前5名。
在2009年研發完成之后，國家超級計算中心的工作人員又對“天河一號”的性能進行了優化更新，其中CPU更是換成了國產自主研制的“飛騰”芯片，“性能更加強大”。
對于今年11月的新一輪“500強”排名，朱小謙非常保守地表示，“‘天河一號’很可能會有更好的名次。”而另一些超級電腦工業的科學家和工程師則提出，當今中國制造的超級電腦“很有可能摘取世界第一的桂冠”。