凭借每秒遍历边数2054、能效比4385.24MTEPS/W，中国“天河”超级计算机夺得两项世界第一。
7月1日，国际超算排名Graph500发布，由国防科技大学研制、并部署在天津国家超级计算中心的“天河”超级计算机，同时成为SSSPGraph500（单源最短路径）榜单全球第一名、以及BIGDataGreenGraph500（大数据图计算能效）榜单全球第一名。
相比侧重计算性能的国际超算领域另一知名排行榜Top500，在评价超级计算机图计算性能方面，Graph500是目前国际最权威的领域内榜单。
Graph500主要针对人工智能、大数据处理等数据密集型应用进行评测，可同时反映超级计算机的数据处理能力、访存和通信性能。
其中，图计算指的是，用图的方式对数据进行建模和运算，主要用于人工智能和大数据领域。而本次一举夺得双魁，这意味着在数据密集型应用方面，“天河”超级计算机获得了国际领先突破，可帮助提升中国在人工智能和大数据处理方面的处理能力。
中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长，中科院计算所研究员张云泉在此前接受DeepTech采访时表示：“农业社会靠体力，工业社会靠机器，信息社会靠互联网，而人工智能社会要靠‘算力’，谁能占领‘算力’的制高点，谁就有了引领社会发展的基础。”由此可知，代表着算力巅峰的超级计算机，其重要性不言而喻。
国家超级计算天津中心主任杨灿群告诉媒体：“‘天河’团队以‘天河一号’首夺世界第一为起点，历经十余年的不懈努力、自主创新，使‘天河’超算系统在硬件和软件全自主化的同时，应用领域从传统科学工程计算向大数据处理和智能计算拓展。‘天河’E级验证系统能在强调实用好用、高效节能的关键评测中排名两项世界第一，具有十分重要的意义。”
据悉，国家超级计算天津中心位于天津市滨海新区，作为中国首个千万亿次超算的“天河一号”也坐落于此，一起被部署的还有“天河”E级验证系统。
从受制于人到世界第一
在中国超算的路上，也曾遇到过坎坷。如前文所述，超算是反映国家科技水平的重要标志之一。20世纪70年代，中国还没有自己的超算，这难免会导致受制于人。
为此，国家在1978年开展巨型计算机研制工程，5年后成功研制“银河-Ⅰ”巨型计算机，并成为全球能研制亿次巨型机的少数国家之一。
2000年以后，为满足高性能计算机在运算速度和容量上的紧迫需求，国防科技大学和天津于2008年开始建设国家超级计算天津中心，并开始联合研制“千万亿次高效能计算系统”。
此后，又取得了多项成绩。2009年10月，中国诞生首台千万亿次超级计算机“天河”，并成为在美国之后的第二个研制出千万亿次超级计算机系统的国家。
几个月后，“天河一号”超级计算机被安装部署在天津滨海新区。2010年11月，在美国举办的世界超级计算大会上，凭借4700万亿次的计算峰值、以及比第二名高出一倍多的优势，“天河一号”超级计算机获得国际T0P500排名第一。
图|“天河一号”超级计算机
1亿美元、280名科学家，耗时两年研发出“天河二号”
2013年5月，“天河二号”超级计算机首次亮相。这台超级计算机由科技部、广东省人民政府、广州市人民政府联合出资建设，花费约1亿美元，由280名科研人员用时两年多研发而来。
那么该怎么使用“天河”呢？
事实上，从宇宙中微子数值模拟、到计算量子优越标准、到地理考古再到新冠肺炎筛查，都能用到超级计算机技术。
2015年5月，北京师范大学天文系教授张同杰带领的宇宙中微子数值模拟团队，通过“天河二号”超级计算机系统完成了3万亿粒子数的宇宙中微子和暗物质数值模拟，宇宙大爆炸1600万年之后至今约137亿年的漫长演化进程得以被揭示。
图|右一为张同杰
2018年，国防科技大学吴俊杰团队与上海交通大学金贤敏合作，使用“天河二号”计算出量子优越标准。借助“天河二号”超级计算机，该团队完成了积和式的求解这一玻色采样核心难题。
据悉，真正参与测试的问题规模达48个光子，他们还推断出“天河二号”模拟50个光子的玻色采样，大概需要100分钟。也就是说，只要实际量子物理装置实现了每组样本100分钟以内50光子的玻色采样，即可在求解该问题的本领上超过“天河二号”，那时即可实现量子优越。
当时金贤敏还没回国，如今谈及这段经历，他向DeepTech回忆：“我当时是在牛津大学参与完成了玻色采样问题的首次实验演示，这是一个非常典型的有量子优势而经典计算机难解的问题，我们都很兴奋。而那时‘天河’二号连续六次位列算力世界排名第一，代表了人类最强大经典计算机的能力，所以我们就想到用‘天河’二号来算玻色采样问题，从而用这个特定问题来标定量子霸权，也就是未来量子计算做到什么程度时才会超过经典计算机，这也为后来的量子霸权演示定好了目标。概括来说，这是一个很交叉的研究，我们和国防科大吴俊杰团队合作，从算法选择、到算法优化、再到‘天河’二号全系统的计算单元调用，最终把经典计算机的能力发挥到了极致，给出了一个严格的量子霸权标定。”
在2020年新冠疫情中，研究人员借助超级计算机的演算，发现新冠肺炎会让人体停止分解缓激肽，然后患者的肺部会被液体充满，进而引发炎症并带来呼吸困难。这一发现给疫情联防联控、以及精准施策带来了帮助。
通过多部门合作，借助天津超算中心的“天河人工智能创新一体化平台”，中国也研发出全球首个新冠肺炎CT影像人工智能辅助诊断平台。
“天河三号E级原型机系统”，让中国进入E级超级计算时代
2018年7月，国防科技大学和天津超算中心等团队研发出“天河三号E级原型机系统”。目前，中国已启动百亿亿次超级计算机系统研制工作，也已经进入E级超级计算时代。
“天河”计算机骨干孟祥飞博士告诉媒体，“天河三号E级原型机系统”具备四大自主创新：
自从开放应用以来，中科院和北京临近空间飞行器系统工程研究所等单位已对“天河”E级原型机，进行了大规模并行应用测试。
它的浮点计算处理能力可达10的18次方，浮点计算处理能力“天河一号”的200倍，存储规模则是‘天河一号’的100倍，13亿人上万年的工作量才抵得上它一小时的工作量。
2021年，世界500强超级计算机名单中，中国有186台，美国有123台。张云泉对DeepTech介绍称，目前中国主流的几个超算中心算力利用率已经达到60%-70%左右，基本处于较理想工作状态。