“天河一号”研制成功背后故事

中国空间站奋斗历程的感人故事22.5吨重的中国空间站天和核心舱，从文昌航天发射场启程，由长征五号B运载火箭成功送入地球轨道。

我国迄今为止最大航天器进驻太空，意味着中国空间站建造已进入实质性“施工”。

对设计为3个舱段基本构型的空间站而言，核心舱作为空间站的主控舱段，既是空间站的管理和控制中心，也是航天员生活的主要场所，已有能力支持航天员长时间在太空生活。

我国载人航天工程从上世纪90年代初开始启动，规划了“三步走”战略，如今已进入第三步——“建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题”。

空间站是在近地轨道上运行的大中型载人航天器，能够让人长久在太空生活，靠货运飞船实现推进剂和消耗品的补充，可以通过航天员进行设备维修与更换而延长寿命或改变、扩充功能，堪称太空定居点。

空间交会对接技术是当今航天领域最为复杂的技术之一，对接规模大、技术复杂、风险多，是建设空间站必须走出的关键一步。

“不突破和掌握空间交会对接技术，建设空间实验室、空间站的设想，都只能是空中楼阁。

”空间交会对接是开展载人航天活动必须突破的重要基本技术。

载人飞船的主要用途是为空间站提供运输服务，所以必须攻克空间交会对接技术，这样才能把航天员和所需物资及设备运到空间站上，并让飞船长期停靠在空间站上。

按照“一次飞行验证的是方案的正确性，全面性一定要通过多次的飞行来验证”的要求，3艘飞船和目标飞行器被用来验证自动、人工的交会对接技术。

通过神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船3次飞行和天宫一号的多次交会对接，充分验证空间交会对接技术，保证未来空间站人员和物资的可靠运送、补给。

从总体方案上讲，如果按照国外当时用的飞船和飞船对接，看起来简单，但是飞行成本高。

做3次交会对接，需要发射6次飞船。

我们研制了目标飞行器，要进行N次交会对接，我们发射N+1个航天器就行，减少发射次数，降低成本。

让一个目标飞行器支持多次交会对接，这是中国独创。

这在技术上提出了新的挑战。

中国航天感人故事中国的航天事业始终备受关注，它是一个充满斗志和荣誉的行业。

中国航天已经走过了一个遥远、坎坷和充满辉煌的历程。

随着年龄的增长，越来越多的人开始受到超越生命极限的挑战，为祖国和人类贡献自己的力量。

在中国航天事业的漫长道路上，留下了许多感人的故事和深刻的印象。

下面，我们将重点讲述几个中国航天感人的故事。

一、牢记嘱托，不负重托这是一个关于一位中国女宇航员的故事。

在2012年6月16日的深夜，我国的人民英雄吴光宇航员启程赴空间，成功完成了天宫一号的载人航天飞行任务，在中国航天史上写下了光辉的一页。

在天宫一号上，吴光宇航员一直保持着很高的工作热情和极佳的身体状态，用她敏锐的专业技能和丰富的耐力为中国航天做出了重要贡献。

然而，这位敬业的女宇航员并没有因此而满足。

在牢记嘱托，不负重托的精神激励下，她开始准备飞天的长期目标：太空站的建设工作。

如今，吴光宇航员已经成为中国首位执行宇航员班任务的女宇航员，重新参与天舟二号飞行任务，为太空站的建设贡献了更多的力量。

二、超越极限，创造传奇2016年10月17日，我国首位女航天员嫦娥四号探卫星正式开始了它历时8年的空间探索之旅，进行月球背面探测。

其中，我国计划首次实现月球背面“着陆+巡视”，并且将实施硬着陆任务，这项任务极度危险、复杂，需要航天员极高的技能、勇气和责任心。

一位女航天员站在航天器上守卫月球背面，经历了冷、饱、苦、累，以及无数的不确定性和挣扎。

她并不害怕困难，作为一名航天员的责任和使命感让她超越了极限，令这个星球上的人们为之振奋。

而截至2021年9月，嫦娥四号探卫星仍在肆无忌惮地探测宇宙的上限，不断创造属于中国经典的航天传奇。

三、珍惜荣耀，永远奋斗从第一步的踏上太空之路，到如今的实现中国梦，中国航天的人们经历了荣耀和困难的交替。

他们珍惜荣耀，同时也勇敢地接受挑战，为完成多项艰巨的科研任务而不断努力。

在2016年的5月，我国首个轨道实验室天宫二号顺利升空，标志着中国航天事业进入了全新的时期。

中国创造神舟飞船的故事中国创造神舟飞船的故事神舟飞船是中国自主研制的载人航天器，是中国航天事业的重要里程碑。

这个故事始于20世纪50年代，当时中国正处于新中国成立后的艰难时期，全国人民正奋发图强，努力追赶世界航天强国的步伐。

在上世纪50年代和60年代，中国才刚刚开始探索航天技术。

当时，中国航天科学技术委员会成立，专门负责协调和推动航天事业的发展。

中国航天科技集团公司作为中国航天事业的主导力量，开始了艰苦卓越的创新之路。

神舟飞船的研制始于1992年，当时中国政府提出了'载人航天工程'的战略目标。

为了实现这一目标，中国航天科技集团公司组建了载人航天工程总指挥部，牵头负责神舟飞船的研制和发射任务。

在研制过程中，中国航天科技集团公司充分发挥国内航天工程师的智慧和创新能力。

经过多年的艰苦努力，他们成功地克服了许多技术难题，包括航天器的可靠性、人员安全和航天器的再入等关键技术。

他们在技术研究、设计、试验验证等方面取得了一系列突破。

2003年，中国成功地进行了首次载人航天飞行，将中国航天事业推向了一个新的高度。

神舟飞船的成功发射和载人飞行，标志着中国成为第三个能够独立进行载人航天飞行的国家。

神舟飞船的研制成功，不仅是中国航天事业的巨大成就，也是中国科技创新能力的体现。

这一成就使中国在航天领域的国际地位得到了巩固和提升，同时也为中国在其他高科技领域的发展提供了宝贵的经验和技术支持。

神舟飞船的成功研制和发射，不仅仅是科技的胜利，更是中国精神的体现。

中国航天人以他们的毅力、创新和奉献精神，为中国航天事业的发展树立了榜样。

未来，中国航天科技集团公司将继续努力，不断探索和创新，致力于将中国航天事业推向更高的水平。

神舟飞船的故事将激励更多的人们投身于航天事业，为中国的科技进步和国家发展做出更大的贡献。

“天河一号”超级计算机揭开神秘面纱从仅用16小时完成我国最大面积的石油地震勘探数据三维处理，帮助石油企业找寻油气资源，到肩负起中国基因组学“思考大脑”的使命，再到为2012年春晚上“天鹅湖”等节目制作绚烂多姿的背景……“天河一号”———我国目前运行速度最快的超级计算机，正揭开它神秘的面纱，成为推动新兴产业发展的重要创新动力。

超级计算机是世界高新技术领域的战略制高点，是体现科技竞争力和综合国力的重要标志。

记者了解到，在“天河一号”正式投入使用前，我国高性能计算资源相对分散，服务对象多为政府、科研单位，未能上升到服务新兴产业，直接为经济建设服务的高度。

“天河一号”的诞生改变了这一状况。

国防科技大学研究员徐炜瑕介绍，在科技部2009年正式批准成立首家国家级超算中心———国家超级计算天津中心后，天津滨海新区和国防科技大学加快了项目建设步伐。

经过一年多努力，成功研制出我国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”。

“为了这一刻我们等了20多年。

”国家超级计算天津中心主任刘光明是“天河一号”发展的见证者。

2010年，他代表天河研发团队赴美领取全球超级计算机500强桂冠证书。

“我们仅用7个月时间就完成机房基础建设，4个月完成‘天河一号’的安装与调试，保证了在超算性能最佳的时期得到充分利用，使其成为当前世界上获得广泛应用的最快的超级计算机系统。

”刘光明自豪地说。

的确“天河一号”投入使用以来，已对我国科研及经济产生较为重大的影响。

它打破了国外在高性能计算核心领域的技术封锁和禁运政策，为解决我国经济、国防、科技等领域的挑战性问题提供了重要手段。

深圳华大基因研究院曾代表我国参与了“国际千人基因组计划”。

院长汪建告诉记者，不断涌现的海量数据成为“基因组学”进一步发展的瓶颈，而高性能计算机为这一领域带来了曙光。

“使用‘天河一号’，过去要一年才能完成的500人基因信息关联性分析，现在只需三个多小时，对于提升我国的综合国力具有重要意义。

我国自主研发的科技品牌和背后的故事我国自主研发的科技品牌超级计算机。

中国在超级计算机方面发展迅速，跃升到国际先进水平国家当中。

中国是第一个以发展中国家的身份制造了超级计算机的国家，2011年中国拥有世界最快的500个超级计算机中的74个。

中国在1983年就研制出第一台超级计算机银河一号，使中国成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。

中国以国产微处理器为基础制造出本国第一台超级计算机名为"神威蓝光"，在2016年6月TOP500组织发布的最新一期世界超级计算机500强榜单中，神威·太湖之光超级计算机和天河二号超级计算机位居前两位。

发展历史：中国研制的第一台超级计算机银河一号中国的计算机行业起步并不算晚，通过学习苏联的计算机技术，1958年8月1日中国第一台数字电子计算机--103机诞生。

进入70年代，中国对于超级计算机的需求日益激增，中长期天气预报、模拟风洞实验、三维地震数据处理、以至于新武器的开发和航天事业都对计算能力提出了新的要求。

为此中国开始了对超级计算机的研发，并于1983年12月4日研制成功银河一号超级计算机。

并继续成功研发了银河二号、银河三号、银河四号为系列的银河超级计算机，使我国成为世界上少数几个能发布5至7天中期数值天气预报的国家之一。

并与1992年研制成功曙光一号超级计算机，在发展银河和曙光系列同时，中国发现由于向量型计算机自身的缺陷很难继续发展，因此需要发展并行型计算机，于是中国开始研发神威超级计算机，并在神威超级计算机基础上研制了神威蓝光超级计算机。

2002年联想集团研发成功深腾1800型超级计算机，并开始发展深腾系列超级计算机。

这项工程受到了中国政府部门，尤其是科技部的鼎力支持，将用来辅助中国的空间探索、健康研究，特别是在未来十年内应对人口老龄化、城市规划、高速交通系统建设等问题，以及用来解决交通拥堵的智能车牌、实时交通计算技术。

“天河一号”研制成功背后故事：“算盘王国”新传奇来源：光明日报“天河一号”11月17日荣获运算速度世界第一的称号，令所有中国人振奋。

它的研制者——国防科学技术大学计算机学院的科研人员，经过几代人的努力，用智慧和勤劳，书写了古老“算盘王国”的新传奇。

从“双向量阵列”结构突破改革开放之初，我国技术落后，资料匮乏，面对西方国家对我实行的技术封锁政策，以慈云桂教授为代表的一大批科技人员，创造性地为我国第一台巨型机设计出“双向量阵列”的巧妙结构，突破了一系列核心关键技术，仅用5年时间就提前完成了研制任务。

1983年11月，我国首台命名为“银河”的亿次巨型计算机在国防科学技术大学研制成功，中国从此成为继美、日之后能独立设计和制造巨型机的国家。

此后，国防科大的科研人员依靠自主创新，相继研制出“银河—Ⅱ”、“银河—III”等一系列巨型机，一步步将我国高性能计算机研制技术推向国际前沿。

独创“异构协同计算技术”2007年盛夏，第34届“国际计算机体系结构年会”在大洋彼岸的美国圣地亚哥召开，“天河一号”总设计师杨学军教授的一篇题为《64位流处理器体系结构研究》的论文，引起与会者的高度关注，他们从中看到突破更高性能计算机的希望——采用“异构协同计算技术”来设计千万亿次超级计算机系统。

作为突破千万亿次超级计算机系统取得的一项理论研究成果，这一全新的“异构协同计算技术”经过一段时间的实验验证，应用到“天河一号”的工程研制中，国防科大科研人员在国际上首创CPU（中央处理器）和GPU（图形加速处理）相结合的异构融合计算体系结构。

凭着自主创新掌握的核心关键技术与深厚的工程经验积累，科研人员在短短一年时间里，完成了“天河一号”的重大技术升级与综合优化，将“天河一号”的峰值速度提高2.89倍，持续速度更是提高了3.55倍。

采用自主研制的高速互连芯片“天河一号”运算1小时，相当于全国13亿人同时计算340年；运算1天，相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年；总的存储容量能够容纳1千万亿个汉字，相当于一个存储10亿册100万字书籍的巨大图书馆。

天河一号随着第一台国产千万亿次超级计算机2009年10月29日在湖南长沙亮相，作为算盘这一古老计算器的发明者，中国拥有了历史上计算速度最快的工具。

每秒钟1206万亿次的峰值速度和每秒563.1万亿次的Linpack实测性能，使这台名为―天河一号‖的计算机位居同日公布的中国超级计算机前100强之首，也使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次超级计算机的国家。

这个速度意味着，如果用―天河一号‖计算一天，一台当前主流微机得算160年。

“天河一号”的存储量，则相当于4个国家图书馆藏书量之和。

超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机，是世界公认的高新技术制高点和21世纪最重要的科学领域之一。

系统配置–6144个通用处理器；–5120个加速处理器–内存总容量98TB ；–点点通信带宽40Gbps ；–共享磁盘总容量为1PB硬件系统–计算阵列、加速阵列、服务阵列，以及互连通信子系统、I/O存储子系统和监控诊断子系统等计算阵列–2560个计算结点；–每个计算结点集成2个Intel CPU，配32GB内存。

加速阵列–2560个加速结点；–每个加速结点含2个AMD GPU、2GB显存。

服务阵列–512个服务结点；–每个服务结点含2个Intel EP CPU、32GB内存。

互连通信子系统–采用两级Infiniband QDR互；–单个通信链路的通信带宽为40Gbps、延迟1.2μs 。

I/O存储子系统–采用全局分布共享并行I/O系统结构；–磁盘总容量1PB 。

监控–采用分布式集中管理结构，实现全系统的实时安全监测、系统控制和调试诊断等功能软件系统–操作系统、编译系统、资源管理系统和并行程序开发环境等四部分组成。

操作系统–操作系统采用64位Linux ；–面向高性能并行计算、支持能耗管理、虚拟化和安全隔离等进行了针对性设计。

编译系统–支持C、C++、Fortran77/90/95、Java语言；–支持OpenMP、MPI并行编程；–提供异构协同编程框架，高效发挥CPU和GPU的协同计算能力。