遨游“银河”揽星月——记国防科技大学教授卢锡城 [复制链接]

第5版(教育·科技·文化·体育)
专栏：

　　遨游“银河”揽星月
　　——记国防科技大学教授卢锡城
　　新华社记者奚启新新华社通讯员续丰收本报记者杨健
　　今年3月17日，中央军委主席江泽民签署命令，给国防科技大学教授卢锡城记一等功，表彰他在“银河—Ⅲ”百亿次巨型计算机研制工作中作出的创造性贡献。9月24日，卢锡城又荣获全军专业技术重大贡献奖。
　　卢锡城是新中国自己培养的计算机专家。1970年毕业于“哈军工”计算机系，留校后加入了我国计算机技术开创者之一慈云桂教授主持的计算机研究项目。从此，他与我国计算机事业的发展结下了不解之缘，先后参加了我国早期百万次计算机、银河全数字仿真计算机、“银河—Ⅱ”10亿次巨型计算机等研制工作，作出了突出贡献。
　　1993年，46岁的卢锡城被任命为计算机系主任。当时，“银河—Ⅲ”百亿次巨型计算机经上级批准正式立项研制，并被列为国家重点工程。这对卢锡城来说，是严峻的考验和挑战。在他前面，第一任系主任慈云桂教授领导研制成功了我国第一台亿次计算机“银河—Ⅰ”；前任系主任陈福接教授和周兴铭院士领导研制成功了我国第一台10亿次通用巨型计算机“银河—Ⅱ”。他和他的同事们将怎样续写先行者的辉煌？
　　从“银河—Ⅰ”到“银河—Ⅱ”，我国在巨型机研制上走的是国际主流机型——向量计算机的研究之路。这是按流水线作业的理论建立的计算机设计思想。然而到了90年代，随着大型科学计算对计算机速度要求越来越高，向量计算机向更高层次发展受到了限制，市场需要性能更高、扩展性更好的巨型机。
　　科学的生命在于创新。经过与科研人员的严格论证，卢锡城决定选择当时国际上尚不成熟、技术储备不足但扩展余地大的分布式共享存储大规模并行结构。这是一个具有战略意义的决策。今天，这种大规模并行处理机已成为世界巨型机发展的主流方向。
　　“银河—Ⅲ”总体结构设计道路确定了，怎么组织队伍？卢锡城可以有一个轻松的选择。“银河—Ⅰ”、“银河—Ⅱ”的研制成功，锻炼造就了一大批专家教授，虽然他们大多数年过半百，但只要“主帅”一声令下，他们仍旧可以上阵。当时人们有一种猜测，卢锡城是“银河—Ⅲ”总设计师的理想人选之一。这不仅因为他年富力强，又有在国外几年学习、工作的经历，而且在研制“银河—Ⅱ”仿真计算机时，他作为副总设计师，主管软件设计，在驱动器设计上，他提出的一个新思路，使性能提高了100倍；在研制“银河—Ⅱ”巨型机时，他任高性能网络主任设计师，在实践上首次研制成功了我国高速计算机网络系统。
　　然而，出人意料的是，他推荐了一位年仅31岁的博士出任“银河—Ⅲ”总设计师，副总设计师也只有40岁，16位主任设计师、副主任设计师的平均年龄刚到40岁，主研队伍平均年龄仅36岁。他自己出任“银河—Ⅲ”工程总指挥，富有经验的老专家、老教授担任技术顾问。让年轻人挑科研大梁，这在当时全国大型科研工程中是绝无仅有的。后来的实践证明，这又是一个富有创新的战略决策。
　　卢锡城带领年轻的科研人员开始了艰辛的科研攻关。他们仅用3年时间，就研制成功了“银河—Ⅲ”百亿次计算机，而且在总体技术上有了关键的创新。
　　创新之一，提高了“银河—Ⅲ”计算机的实际运算能力。当时的大规模并行巨型机的实际计算性能一般为峰值计算性能的20％—30％。卢锡城把目光盯在了如何缩短巨型计算机理论峰值与实际计算能力的差距上。他带领科研人员突破了多项关键技术，其中，他亲自主持攻克了高性能分布共享存储、高速计算机网络、并行机资源管理与调度，高带宽、低延迟三维环网互联通信与高效同步等技术难题。成功地跨越了4条风险之路：研制出超大规模专用集成电路；与国际接轨的开放式体系结构；并行全64位操作系统与软件环境；高水平的工程实现技术。应用测试表明，“银河—Ⅲ”实际运算能力达到了峰值计算性能的70％以上。
　　创新之二，提高了“银河—Ⅲ”计算机面向市场的能力。早在“银河—Ⅲ”研制之初，卢锡城和同事们就敏锐地意识到，在追求高的峰值性能的同时，“实用”、“好用”是未来巨型机发展的生命线。为此，“银河人”把新一代巨型机的应用性能作为技术突破的主攻方向。气象预报、核科学、空气动力试验、石油地震数据处理等领域是巨型机的主要应用方向，“银河—Ⅲ”软件研制人员从机器开始设计时就同步研究适应于上述应用领域的应用软件和并行程序设计环境。现在，只要用户订制银河机，他们就能提供高效的应用支持软件。对“银河—Ⅲ”的硬件设计，他们也尽可能为用户着想。卢锡城亲自主持方案设计，实现了系统从非开放式到开放式的成功跨越，使第三方应用软件可以直接在“银河—Ⅲ”上运行。到目前，已有4台“银河—Ⅲ”巨型机被成功地用在气象、核科学等领域，另有2台已在制造之中，即将到用户单位落户。目前新的用户开拓也出现了很好势头。
　　如今，卢锡城和他的同事们，沿着“银河—Ⅲ”巨型机的成功之路，又在迈着坚实的步伐向着新的目标前进，为研制更高性能的银河巨型机而拼搏。