熊猫人讲故事:关于中国的“独步天下计算机”!
2008-07-04 23:21:51.0
 
 
这是熊猫人讲故事第四期。
    首先回答一部分问题。在第二期中,读者沙漠孤帆提到,巡航导弹是GPS或者地形匹配制导,没有上行数据。情况是这样的,即时是GPS或者地形匹配制导,也同样有数据向卫星传输。因为有返回指令需要通过卫星的数据信道传输到控制中心去。一般的攻地导弹是不可能完全发射后不管的。我在该文中举的例子,是我军在引进某型导弹后,进行仿制改进时遇到的问题。该导弹就是电视制导的。另外,为什么特别注重卫星信道的问题?因为卫星不是只负责一枚导弹,它要通知为N枚导致负责中继。
    在第三篇文章中,沙漠孤帆读者提到:“我们周围的计算机类设备、服务器、交换机、显示器哪些是有中国的影子呢?”实际的情况是,虽然不乐观,但也不算悲观。我国的产品有个“特色”,即时能造,也不注重品牌的打造。比如我国HOpen嵌入式操作系统,用在很多智能手机中,只是很少有人知道。 交换机,国内有很多,包括华为、中兴、大唐等,多数产品是100%国产,包括上面的芯片。而且华为在技术上还很领先。服务器,有很多。包括浪潮、联想、银河、曙光,品种齐全,性能突出。尤其是银河、曙光的服务器,使用的架构很出色,很快芯片也要使用国内的了,操作系统是Kylin。显示器,我国863计划中专门有一项是关于LCD的。在武汉建厂,有100%自主知识产权,性能优越。目前只有一项是空白:硬盘。还是那个问题,实验室条件下,我们能做,且能做得很好。但是没法产业化,工业上达不到要求。
    在第三篇中,读者吴裘提到:“不过我就是不明白,为何老是不去集中力量发展我们不行的行业?”,被您说中了,很多科学家和你有一样的想法。于是在1986年3月,中科院王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家联合向中共中央写了一封信,题为《关于跟踪世界战略性高科技发展的建议》,信中恳切地指出,面对着世界新技术革命的挑战,中国应该不甘落后,要从现在就抓起,用力所能及的资金和人力跟踪新技术的发展进程,而不能等到十年、十五年经济实力相当好时再说,否则就会贻误时机,以后永远翻不了身。这封信得到了邓小平同志的高度重视,小平同志亲自批示:“这个建议十分重要”,“找些专家和有关负责同志讨论,提出意见,以凭决策,此事宜速作决断,不可拖延。”从1986年到今年2008,已经23个年头了,成果丰硕。但是差距不是几年就能弥补的,还有更长的路要走。
    在第三篇中,我回答了老龙关于“独步天下计算机”的问题。但是没有具体点明,老龙所说的计算机核心是YHFT-D4(银河飞腾DSP/700/800/900SMT),是一种DSP芯片,专职于大规模数据运算。在同等工艺的条件下(如CMOS0.18um),我们的性能比外国最先进的同级芯片高出40%!!!该系列的名字,就是江提的字。问题在于,人家的工艺实际上比我们先进,那么我们的优势就被抵消了。目前,我国跟踪了世界顶级的64为架构IA-64,也就是Intel Itanium,国防科技大学目前有一款还处于保密状态的代号X的CPU,与它处于统一水平。另外,航空电子、航天电子、军用计算机,所有的芯片我们都可以国产化。西北工业大学某所开发了所有的这些芯片,由中芯国际流片。它们分别为:龙腾C1、龙腾C2、龙腾R1、龙腾R2、龙腾S2、龙腾D2。由于这些芯片的指令集都有知识产权,所以没有用于市场化,在民用上,主推MIPS指令集的龙芯1、龙芯2、龙芯3。目前,中芯国际已经能制造龙芯2标准的CPU了,而且有更先进的工艺。但是考虑到市场等因素,龙芯2暂时还是和意法半导体合作。中芯国际是目前我国规模最大、技术最先进的芯片代工企业。直逼台积电。但是在技术上与台积电还有1代的差距。另外国际上,所有芯片巨头都一起打压中芯国际,例如:台湾对中芯国际的500万新台币罚款、申请美国进出口银行7.69亿美元的底细贷款被无限期冻结、各大DRAM厂商联合起来不让中芯国际代工等等。直接把中芯国际往死路逼。目前除了这些芯片外,还有深圳国芯的ENOD 32位Sparc指令集芯片、北京大学的北大众志-863CPU,除了这些通用CPU之外,最好的就是中星微的GPU,星光系列图形、音频处理芯片,销量占全球市场60%,独步天下!
继续熊猫人系列……再次感谢各位的关注。首先回答上面几期的一些问题。
    读者“qqwww”提出:“我们普通PC上的显卡,声卡的芯片用的都是老外的吧?象显卡的NV,ATI.”。 是这样的。中星微的星光系列目前主要用于:数码相机、摄像头、手机等产品。2007年最新的数据表明,它在以上领域中,销售量占全球40%以上,国内80%以上,位列全球第一。主要给:三星、飞利浦、富士通、惠普、罗技、NEC、联想、波导、同方等企业供货。其中韩国该类产品的70%,用的都是中芯微的芯片。
    读者“龙文心” 指出,该“独步天下”计算机非银河系列……呵呵。那么,我就来说一下我的最新研究结果,那就是“神威”系列超级计算机。1999年7月25研究成功,并由前国家主席题字。当年第一台部署到国家气象局,之后,第二台部署于上海超级计算中心。至于是否如老所说,独步天下了呢?听我细细道来。
    世界上超级计算机的发展到目前为止,根据技术发展,分为四代,第一代:大型向量机,第二代:大型并行机,第三代:大型集群计算机,第四代:优化结构的分布式大型集群计算机。第一代,我国的银河-I就是典型,第二代我国的神威-I就是典型,第三、第四代,我国的曙光系列就是典型。在2000年的时候,神威-I的运算速度是多少呢?3840亿次/秒。之后,作为向量计算机的神威逐步放慢的发展步伐,因为它的结构已经不符合时代潮流了。目前我国共有约30多台神威部署在各个部门,比如:核工业、航天、气象、石油、生物等。目前包含P、A、I、O几个系列。最典型的应用案例包括:“神舟飞船返回舱飞行过程中其周围大气流动情况”,“基因序列对比”、“石油勘探模拟”等。
    而目前,国内最高水平的是曙光系列超级计算机,其中曙光4000A,运算速度为11万亿次/秒。而将于2009年推出的曙光5000,预计将超过200万亿次/秒。2004年,曙光4000A,排名全球第十,当年第一名是美国IBM的蓝色基因,速度为110万亿次/秒。而明年曙光5000预计将进入全球前三。目前,中国是仅次于美国、日本的世界第三大超级计算机研发强国。而之前所说的神威是目前世界上最快的并行超级计算机。但是,我们和日本之间,也是各有所长,因此,真正让我们感觉差距的,是美国。美国总是比我们快10倍。
    由于当前的电子计算机原理的影响,到2015年左右,现在的计算机CPU将很难再提升速度,2005年,INTEL放弃了奔腾4芯片4GMHZ的推出,就是因为遇到了结构性原因。所以现在的CPU都开始走多核化道路。正因为如此,目前各国均在研究前瞻性的计算机技术。当前比较获得认可的体系结构包括:超导计算机、量子计算机、纳米计算机、三值光计算机、DNA计算机。其中,超导计算机日本ETL于91年建成实验,美国HTMT即将建成实验,我国也将建成,技术基本同步,属于全球最领先的国家之一。量子计算机,美国目前发展到了7位量子计算机,我国目前发展到了4位量子计算机,由中科院武汉物理与数学研究所、中国科技大学基于核磁共振原理研发。我们和美国同属于世界第一梯队。纳米计算机,主要在于采用纳米管取代晶体管,目前我国也属于世界最领先的国家之一。光计算机,我国上海大学、华中科技大学、西安工业大学技术比较领先,三值光计算机正是我国上海大学提出,技术领先。DNA计算机,94年,美国率先在实验室中实现,我国上海交通大学Bio-X生命科学研究院和中国科学院生命科学研究院在2003年左右成功的在试管中实现,目前,美国、中国、以色列在这方面保持领先。
    其中量子计算机在运算上,非常有潜力,根据量子力学原理所研究出的量子计算机,能在瞬间破解当今世界所有正在使用的密码体系。一台普通的量子计算机运算能力是现在最优秀计算机的10亿倍。一旦,量子计算机研制进入使用阶段,世界将为之改变,人类探索宇宙、生命起源的速度将达到光年级。
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