李國杰:攀登超級計(jì)算機(jī)最高峰 攀登世界最高峰
發(fā)布時(shí)間:2020-02-27 來源: 歷史回眸 點(diǎn)擊:
2008年8月,由中國工程院院士、中科院計(jì)算技術(shù)研究所所長李國杰主持研制的超百萬億次的“曙光5000”超級計(jì)算機(jī)橫空出世,標(biāo)志著中國成為繼美國之后的全球計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的第二大強(qiáng)國。在此之前,中科院計(jì)算所還自主創(chuàng)新,成功研制計(jì)算機(jī)“龍芯”系列CPU,突破了國外技術(shù)封鎖,結(jié)束了我國計(jì)算機(jī)“無芯”的歷史。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,很長一段時(shí)間,落后的東方根本不能與發(fā)達(dá)的西方抗衡。而今,我們可以自豪地說:“外國人能做到的,我們中國人也一定能夠做到!”
2008年秋,李國杰院士帶著成功的喜悅,回到家鄉(xiāng)邵陽,出席邵陽學(xué)院建校五十周年校慶。其間筆者特約采訪了這位邵陽市二中的老校友,他坦誠而謙遜地回憶了他在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域不斷攀登的歷程。
艱難的求學(xué)之路
李國杰早年的人生之路,荊棘叢生。1943年他出生在湖南邵陽的一個(gè)教師家庭。父親李彬卿對孩子的學(xué)習(xí)成長十分關(guān)心。李國杰自小聰明好學(xué),心氣很高,總想做棟梁之才。李彬卿就對他說:“你是什么材,就做什么用。就像一棵樹,如果你這棵樹長得不是很直、很粗,做不了房梁,還可以做犁或牛軛。”不僅如此,李彬卿還要求兒子在學(xué)習(xí)和生活上樹立一種不折不撓、勇往直前的精神。
李國杰在邵陽市四中讀初中時(shí),數(shù)學(xué)物理成績很好,但他覺得最難的是寫作文。父親對他說:“你不是愛看電影嗎?看過電影以后,你就把這個(gè)電影的故事寫出來。”李國杰照父親說的去寫,真的寫出了一篇篇好文章。1957年,他以優(yōu)異的成績考上了省重點(diǎn)中學(xué)――邵陽市二中。然而,正在他立志成才,發(fā)憤讀書之時(shí),一場政治風(fēng)波改變了李國杰的命運(yùn)。1958年李國杰的父親被錯(cuò)劃為右派,下放到邵東九中。李國杰強(qiáng)忍精神上的壓力和生活上的艱苦,更加發(fā)憤苦讀,各科成績優(yōu)秀?墒窃趨⒓痈呖紩r(shí),他雖考了五百五十六分的好成績(滿分為六百分),但卻被錄取到了剛組建不久的湖南農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院。因?yàn)樗怯遗傻膬鹤樱俸玫某煽円膊荒苌厦拼髮W(xué)。李國杰遇到了人生的第一次大挫折。由于農(nóng)機(jī)學(xué)院當(dāng)時(shí)還在組建之中,李國杰被安排到湖南大學(xué)機(jī)械系代培。不到一年,學(xué)校停辦,他被下放到冷水江鋼鐵廠勞動(dòng),當(dāng)了一名火車維修工。無法預(yù)知命運(yùn)的李國杰感覺自己又被潑了一盆冷水,但他在緊張的勞動(dòng)之余,仍堅(jiān)持看書學(xué)習(xí)。
成功總是垂青那些有準(zhǔn)備的人。1962年6月,廠領(lǐng)導(dǎo)告訴李國杰一個(gè)好消息,下放的學(xué)生可以繼續(xù)參加高考。但那時(shí)離考試只有一個(gè)多星期了。李國杰帶著欣喜和猶豫,參加了他的第二次高考,并以優(yōu)異成績考取了北京大學(xué)物理系。李國杰回憶說:“這次我能幸運(yùn)考上北大,多虧了劉少奇1962年提出的‘分?jǐn)?shù)面前人人平等’的政策,北大來到湖南招生的老師是按分?jǐn)?shù)錄取的,我至今還深深地感謝他!
進(jìn)入北大后,李國杰格外珍惜這來之不易的學(xué)習(xí)機(jī)會。他在宿舍的床頭貼了一張自己畫的“窗口的燭光”,還抄上了“莫等閑,白了少年頭,空悲切”的詩句,時(shí)常提醒自己珍惜這美好的時(shí)光。北大校內(nèi)有間小書店,他因?yàn)闆]有錢,很多書都是站在書店里看完的。他雖是學(xué)理工專業(yè)的,可文學(xué)、歷史、經(jīng)濟(jì)、哲學(xué)方面的書,他也看了不少。
這時(shí)的李國杰,以為自己可以專心攻讀了,但意想不到的事又發(fā)生了。大學(xué)還沒畢業(yè),“文革”開始了,學(xué)校停課鬧革命,學(xué)生被提前分配下放。李國杰回憶說:“那個(gè)時(shí)候什么理想也沒有了,我只想分到一個(gè)縣的廣播站去管喇叭或是管收音機(jī),因?yàn)槟桥c物理有關(guān)!钡屡c愿違。在那個(gè)知識分子被視為“臭老九”的年代,李國杰被“發(fā)配”到貴州的一個(gè)農(nóng)場接受改造。夜深人靜時(shí),他想起1966年年底與同學(xué)步行從北京到延安的途中看到那些為抗日犧牲的無名烈士的墓碑,心里又平靜了:“我們有什么理由計(jì)較個(gè)人的名利得失?”
有幸結(jié)緣計(jì)算機(jī)
此時(shí)的李國杰,很想念家鄉(xiāng)。后來他終于調(diào)回了家鄉(xiāng)湖南邵陽市,在當(dāng)時(shí)的無線電廠干電鍍(后改名市計(jì)算機(jī)廠)。對這個(gè)謀生的手段,他無力也無心“造反”。然而,他滿腦子的智慧,也在自覺不自覺地尋找出路。是年廠里決定研制臺式計(jì)算機(jī),當(dāng)時(shí)這種產(chǎn)品還是相當(dāng)神秘的東西,對于他這個(gè)北大物理系的高才生來說,有著巨大的吸引力。于是他開始自學(xué)、琢磨。由于對研制工作能說出一些道道,廠里就決定他參加搞硬件。這種計(jì)算機(jī)研制成功后,得到了電子工業(yè)部的重視。后電子工業(yè)部又決定研制“一五四計(jì)算機(jī)”和更高級的計(jì)算機(jī),從全國各地抽調(diào)科技人員組織攻關(guān),李國杰被選派參加研制。從此,李國杰與計(jì)算機(jī)結(jié)下了不解之緣。這期間,中國的形勢發(fā)生了驚人的變化,“臭老九”被灑上了香水,考研也成為現(xiàn)實(shí)。1978年三四月間,李國杰出差北京,在火車上聽到了這一令人激動(dòng)的消息。于是他匆匆上陣,并成功地考入了中國科技大學(xué)研究生院,師從我國計(jì)算機(jī)界前輩夏培肅教授。1980年美國普渡大學(xué)的一位教授訪華,要招一名博士研究生。夏培肅教授對他說:“我想推薦你到美國去讀書,你愿不愿意去?”當(dāng)時(shí)他一點(diǎn)思想準(zhǔn)備也沒有,想法與現(xiàn)在的大學(xué)生不大相同,他回答說:“要是兩年左右能拿個(gè)博士學(xué)位就去,如果長了,就不想去,我都三十多歲了。”1981年,在導(dǎo)師的鼓勵(lì)下,李國杰前往普渡大學(xué)攻讀博士學(xué)位,師從于美國計(jì)算機(jī)界權(quán)威華云生教授。
曙光初露揚(yáng)國威
1987年初,李國杰從大洋彼岸攜眷歸來,分配在中科院計(jì)算技術(shù)研究所工作。1990年3月,國家智能計(jì)算機(jī)研究中心成立,李國杰出任中心主任。他清醒地認(rèn)識到形勢的嚴(yán)峻和任務(wù)的重大。世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)是由美國賓夕法尼亞州大學(xué)莫爾學(xué)院的莫克萊于1945年研制成功的,運(yùn)算速度比當(dāng)時(shí)最好的機(jī)電計(jì)算機(jī)快一千倍,因此贏得了一片歡呼聲。1976年,美國一家公司研制的計(jì)算機(jī)速度每秒二點(diǎn)五億次。而我國20世紀(jì)80年代中期研制的“757計(jì)算機(jī)”每秒運(yùn)算僅一千萬次,這種計(jì)算機(jī)已無法走向市場。中國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的尷尬,深深刺痛了李國杰的心。他暗暗下決心:必須迎頭趕上。
國外計(jì)算機(jī)公司開發(fā)新一代產(chǎn)品時(shí),動(dòng)輒投入資金幾億、幾十億美元,以一次最大的投入換取最快的新產(chǎn)品周期,我們中國缺資金、缺人員,有的只是年輕學(xué)子們的一腔報(bào)國熱情,李國杰在中心門廳掛出一橫幅:“人生能有幾回搏!北磉_(dá)他與同伴們不達(dá)目的誓不罷休的雄心壯志。李國杰帶領(lǐng)研究開發(fā)中心的全體伙伴,進(jìn)行全“封閉式”的攻關(guān)。1993年5月,“曙光一號”成功研制出來了,每秒運(yùn)算速度為六點(diǎn)四億次,達(dá)當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平。1994年初,“曙光一號”在長沙經(jīng)受了一次別具一格的“洗禮”。當(dāng)時(shí),李國杰得知湖南的郵電管理系統(tǒng)項(xiàng)目正在進(jìn)行國內(nèi)招標(biāo)。為了不錯(cuò)過這次顯露身手的機(jī)會,李國杰決定從武漢大學(xué)軟件基地緊急調(diào)運(yùn)一臺正在使用的“曙光一號”參加演示。工作人員將未裝箱的計(jì)算機(jī)直接放在一輛小面包車上。不料,車子在途中翻倒在一個(gè)大坑里,“曙光一號”也摔倒了。這么精密的高性能機(jī)器能否經(jīng)受這樣的摔打?車上的人都憂心忡忡。車子抵達(dá)長沙后,隨車護(hù)送的同志一見到李國杰就十分抱歉地說:“曙光一號可能摔壞了!崩顕苷f:“接上電源試試吧!苯Y(jié)果一開機(jī),運(yùn)行正常,安然無恙!笆锕庖惶枴痹陂L沙引起了轟動(dòng)。
1994年春節(jié)茶話會上,江澤民總書記與李國杰親切交談,對他研制成功“曙光一號”表示熱烈祝賀,勉勵(lì)他不斷攀登,再鑄輝煌。同年,“曙光一號”獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。
隨后,“曙光3000”巨型計(jì)算機(jī)作為向新世紀(jì)的獻(xiàn)禮又問世了,它的運(yùn)算速度已達(dá)每秒四千億次,為當(dāng)時(shí)全國之最,與國外最新巨型機(jī)的差距已經(jīng)不是很大了。在“曙光3000”計(jì)算機(jī)成果匯報(bào)會上,時(shí)任科技部部長的朱麗蘭深有感觸地說:“前些年,我國一個(gè)部門到美國去買計(jì)算機(jī),人家愛理不理的,價(jià)也很高,而且買到的也不是很先進(jìn)的東西,F(xiàn)在我們有了高性能的曙光機(jī),外國人對我們客氣多了!敝茖W(xué)家王大珩參觀曙光機(jī)之后,感慨地說:“曙光高性能計(jì)算機(jī)的作用,不亞于兩彈一星!
在成績面前,李國杰始終保持清醒頭腦,他認(rèn)為,雖然我國高端計(jì)算機(jī)已有較好的基礎(chǔ),研制生產(chǎn)水平也高于歐洲各國,但我國高端計(jì)算機(jī)在應(yīng)用水平上與世界科技強(qiáng)國至少相差十年。如何處理好技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用“兩張皮”的關(guān)系,是我國IT技術(shù)創(chuàng)新過程中所面臨的一個(gè)老問題。
隨后,李國杰領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算所按照國家“863”計(jì)劃的要求,又向新的高度發(fā)起了沖刺。2004年6月29日,科技部在人民大會堂宣布:“國家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目――超級計(jì)算機(jī)‘曙光4000A’實(shí)現(xiàn)了每秒十萬億次運(yùn)算速度的技術(shù)和應(yīng)用的雙跨越,成為國內(nèi)計(jì)算能力最強(qiáng)的商品化超級計(jì)算機(jī),并首次躋身世界超級計(jì)算機(jī)五百強(qiáng)前十名! 2008年8月,超一百萬億次的“曙光5000”超級計(jì)算機(jī)研制成功。它標(biāo)志著中國成為世界上繼美國之后第二個(gè)成功研制超百萬億次的超級計(jì)算機(jī)強(qiáng)國。有人打過比方,如果普通計(jì)算機(jī)的運(yùn)算是人走路的速度,那么,超級計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度就是火箭的速度。
自主創(chuàng)新“龍芯片”
李國杰在研制曙光計(jì)算機(jī)的初期,我國計(jì)算機(jī)所需的核心技術(shù)芯片,都是從國外進(jìn)口的,價(jià)格昂貴。這位科技界的勇士,下決心要研制出中國自己的芯片。他率領(lǐng)計(jì)算所的科技斗士,向這一關(guān)系中國信息領(lǐng)域的核心技術(shù)發(fā)起進(jìn)攻。2001年,計(jì)算所開始研制CPU芯片時(shí),網(wǎng)上有人嘲笑:美國幾十億美元的投入,有幾千上萬人在做芯片,你們投入只有幾千萬,幾十個(gè)人在做,你們也想做出芯片,無異于小孩子“玩過家家”。李國杰面對困難,在有些人看來不具備條件的情況下,發(fā)揮自己的聰明才智,另辟蹊徑,決心走出一條有中國特色的科技創(chuàng)新之路。就在黨的十六大召開前夕,中科院計(jì)算所在人民大會堂隆重宣布:“龍芯”一號研制成功了。中國人曾經(jīng)視為禁區(qū)的通用CPU領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了零的突破,結(jié)束了中國“無芯”的歷史。
中國的“龍芯”人,在歡慶成功的同時(shí),又發(fā)起了對“芯片”研制新的攻關(guān)。面對進(jìn)口芯片的昂貴,把降低制作成本作為新的攻關(guān)目標(biāo)。要讓中國的大多數(shù)人買得起計(jì)算機(jī),這就是創(chuàng)新要為民。2007年,龍芯2F研制成功了。其性能與進(jìn)口同類型芯片相當(dāng),但能耗只有三到五瓦,為進(jìn)口芯片的十分之一。龍芯2F一經(jīng)面世,就深受用戶歡迎。
隨后,李國杰又向自己提出了一個(gè)新的奮斗目標(biāo),他同一些專家共同研究,要在中國建立一個(gè)全世界最大的信息網(wǎng)絡(luò),名叫“龍網(wǎng)”,要在中國實(shí)現(xiàn)近八億人上網(wǎng)。建立龍網(wǎng)的目的,不是用來發(fā)點(diǎn)短消息、QQ對話或網(wǎng)絡(luò)游戲之類,最主要的是用來提高全國人民的素質(zhì),通過網(wǎng)絡(luò)提高人們獲取知識的能力。龍網(wǎng)要簡單易用,使用方便。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科技勇士,正向這一宏偉目標(biāo)奮進(jìn)。我們相信,實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想,不會很遙遠(yuǎn)。
父慈妻賢助成功
李國杰留學(xué)美國,父親多次寫信敦促:“你的根在中國,學(xué)成一定回國,報(bào)效祖國!崩顕茏裾崭赣H的教導(dǎo),謝絕美方多次許以高薪、要職的聘用,于1986年底,攜眷從大洋彼岸回到祖國,當(dāng)他在春節(jié)回家探親時(shí),他的父親已辭世數(shù)月了。面對父親的遺像,他悲痛不已,責(zé)怪母親為什么在父親病重時(shí)不早告訴他。母親含淚說:“你父親不準(zhǔn)!怕耽擱你的科研!”
李國杰的愛人張蒂華,1966年分配到邵陽市無線電廠工作,后與李國杰結(jié)為伉儷。李國杰深情地說:“我讀研究生時(shí),已是兩個(gè)孩子的父親了,我把家務(wù)全部交給了愛人,她為我付出了很多很多。”他1978年在參加研究生復(fù)試途中給妻子寫了一封信,信中說:“我事從來萬般險(xiǎn),自古瓜兒苦后甜。”過去的苦讀換來以后的甜。李國杰的人生道路驗(yàn)證了這一富有哲理的詩句。
有人覺得很奇怪,一個(gè)院士的妻子,文化程度卻只有高中水平,差距太大了吧?李國杰卻平靜地說:“感情不是靠文化程度決定的!彼J(rèn)為自己的妻子稱得上真正的賢妻良母,整天為孩子操心,F(xiàn)在兒子已經(jīng)學(xué)成參加工作,女兒在美國留學(xué)獲得博士學(xué)位。李國杰到美國出差時(shí),去看女兒,諄諄教導(dǎo)她,學(xué)成之后,要回祖國工作。女兒遵照父親的囑咐,也已回國工作。
李國杰深情地說:“是父親的教育和妻子的輔助,才使我有了今天的成就。兒女的成功也讓我感到欣慰。”■
。ㄘ(zé)任編輯/譚玉先)
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