中國計算機事業的攀登者,登上去讓全世界看到中國人!

1999年9月30日,我國50週年國慶大典前夕,北京城陰雨綿綿,大家不禁擔憂:次日國慶典禮時天氣如何?能否保證閱兵的順利進行?

為此國家氣象局使用"神威"計算機進行數值運算,算出當天北京的天氣:清晨5時雨會停,3個小時過後將雲開霧散。

在天安門廣場盛況空前的國慶閱兵典禮現場,當太陽如期露出笑顏,受邀參加觀禮的"神威"總設計師金怡濂也笑了……

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金怡濂

鵬程飛渡,蓄力攀登

1929年,金怡濂出生在天津的一個知識分子家庭,父親是留學美國的工程師,母親是知書達理的大家閨秀。

金怡濂成長的時代動盪,父親常常告訴他們,中國雖然暫時窮困,但中國人非常聰明,只要下功夫、肯努力,開動腦筋,外國人能辦到的事情,中國人也一定能做到。父親的話長久地留在他的腦海中,對他以後的治學生涯產生了莫大的影響。

至今他仍記得,一次父親帶他去電話局的機房,滿屋子嘀嗒作響的機器讓他覺得複雜又神奇。自那時起,他就朦朧地有了長大後像父親一樣當個工程師的想法。後來,日軍侵華,天津淪陷,他想當工程師的理想逐漸轉化為"科學救國"的志向。

1947年,金怡濂從天津耀華中學畢業,以優異成績考入清華電機系。《耀華年刊》中對他的評價是"軀頎長性穎悟,事物過目輒了,辦事理若區白黑,思想敏捷,數理尤精,且言出行隨,疾如閃電,抑君之鵬程飛渡,亦疾如閃電乎"。十二年的耀華生涯,培養了他對理科的興趣和偏愛,為他以後事業的起飛做了良好的鋪墊。

當時的清華電機系課程設置先進,師資力量強大,有多位世界知名教授。大學四年,金怡濂珍惜來之不易的機會,學習勤奮刻苦,成為一名品學兼優的高材生。

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青年時期的金怡濂

1956年,電子計算機被列入我國科學技術發展十二年遠景規劃重點發展學科,成為"四項緊急措施"之一。不久後,20個年輕人被選派赴蘇聯學習計算機研製,時年27歲、風華正茂的金怡濂幸運入選。從此,金怡濂與計算機結下了不解之緣。

大膽假設,小心求證

發展中國的巨型計算機事業,使之在世界巨型機領域中佔有一席之地,這是金怡濂魂牽夢縈的追求。他非常珍惜難得的留學機會,全身心地投入學習之中。

1958年他學成回國,開始了緣定一生的巨型機事業追求。

科學需要嚴謹,同樣需要創新。20世紀90年代初,在國家並行計算機工程技術研究中心召開的"神威"機研製方案論證會上,主持會議的領導同志提出:能否跨越百億次的高度,直接研製1000億次巨型機?

會場一時鴉雀無聲。當時,中國研發的巨型機運算速度剛剛達到10億次。這個指標太超乎想象,而風險也實在太大。

一般很少在公眾場合露面的金怡濂說話了,他一開口便語出驚人:我們完全有能力造一臺千億次巨型機!而且必須跨越,否則就被世界越甩越遠!一錘定音。最終金怡濂的意見被採納,他被任命為總設計師。

"冒險和求實,是一個問題的兩個方面。認真地去分析這件事究竟能不能做,既不能畏首畏尾,也不能盲目冒險。"金怡濂說,他支持直接研製千億次級絕非一時衝動,而是反覆研究國外同行的成果近一年後得出的結論。

這大膽的假設,是他多年來一點一滴的積累。70年代,他主持研製了國內首臺雙處理器結構的大型計算機,參與組織領導了我國首臺標量億次巨型機的研製,主持從工程上實現了多處理並行的體系結構。80年代中期至90年代初,他領導開展我國第一臺10億次巨型機的研製,確定了採用國際通用處理器、向大規模並行計算機發展的研製路線,使該機研製完成時達到了世界先進水平。

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金怡濂與"神威"超級計算機

目標既定,就是沒日沒夜的努力。他以科學家的睿智和眼光,創造性地融合國際上多種先進設計思想,大膽採用了超前、創新的體系結構,又經過毫不鬆懈的細節排查、反覆求證,終於功夫不負有心人,1996年9月,"神威"研製完成。經測試,峰值運算速度達到每秒3120億次,跨入國際領先行列。

艱苦跋涉,再攀高峰

在"神威"成功後,金怡濂又主持了"神威Ⅱ"的研發。他帶領團隊,向世界最先進水平發起了又一輪衝擊。這次,他們的目標更明確,就是一定要在出機時達到世界第一。

在"神威Ⅰ"的基礎上,金怡濂提出了以超三維格柵網為基礎的可擴展共享存儲體系結構與消息傳送機制相結合的總體創新構想。他用"神威Ⅰ"建立模擬環境,對新機型展開20天的監測,開創了用上一代巨型機模擬新一代巨型機的先河。而且,用液冷代替風冷也是金怡濂在"神威Ⅱ"上的一大創新。

這次攻關,技術難度空前,研製工作多次受挫,印製大底板一直到最後一年才完成零缺陷的"金板",隨後又出現冷卻水管堵塞、路由器件管腳斷裂……

不知經過了多少不眠之夜,多少次夢中驚醒,他的團隊最終打破重重難關,迎來了勝利的曙光。

2001年,金怡濂領導設計的"神威II"巨型計算機運行速度達到13.1萬億次。無論從峰值速度,還是持續速度,均超過了當時世界上性能最高的計算機。

江澤民同志視察"神威II"時,現場題詞道,"與時俱進,再攀高峰"。這幅題詞,正是金怡濂一生踐行科學精神的高度概括。

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金怡濂

2010年5月,天上又"多"了一顆星:金怡濂星,國際永久編號"100434"。這顆小行星以2002年國家最高科學技術獎得主、中國工程院院士金怡濂的名字命名。

"神威"精神,大家風範

有人說,金怡濂對人才培養的貢獻,不亞於研製一臺"神威"機。

擔任"神威"的總工程師時,他對年輕人照顧有加,非常樂於聽取年輕人"天馬行空"的創新想法,有時候還會帶一些巧克力給大家,在技術科研進入關鍵階段,為大家打氣、加油。

"研製一代機器,造就一批人才",是他一生恪守的人才培養原則。他常說,計算機是年輕的學科,也是年輕人的事業。多年來,他不遺餘力地培養新人,提拔和扶植了一批計算機工程技術的青年專家。他們中多人成為中國科協"求是"實用工程獎、中國青年科學家獎的獲獎者,有的成為工程院院士。

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金怡濂在工作中

他以博大的胸懷和廣闊的視野,打破用人論資排輩的觀念和做法,不拘一格,惟才是舉。他委任的50個主管、副主管設計師平均年齡只有28歲,這在當時我國大型計算機研製工程中絕無僅有。

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年逾九旬的金怡濂院士

他從不居功,獲得國家最高科技獎、籠罩在光環之下時,他淡淡地說,是黨和國家的事業成就了自己,是母校的師長培養了自己,是"神威"這個英雄團隊託舉了自己。

儘管金怡濂已年逾九旬,關注、支持下一代巨型機的發展,仍是他每天生活的重心。

金怡濂(1929.9-)

中國高性能計算機領域專家

1994年當選中國工程院首批院士;2002年國家最高科學技術獎獲得者

中國巨型計算機事業開拓者

"神威"超級計算機總設計師

參考文獻:

[1]《揭秘"中國超算之父"金怡濂:神威太湖之光問鼎世界冠軍,他讓世界看到了中國速度》德先生

[2]《金怡濂:"中國速度"締造者》科學新聞 中航出版傳媒 2015-03-20

[3]《金怡濂:惟求盡善盡美》人民日報海外版 餘瑋

[4]《金怡濂院士:"巨型機之父"的樸素人生》科學家 張慧 2017-04-10

[5]本文圖片來源於中國畫報、中國科技網


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