超級電腦是一個國家在國防和經濟發展的利器，因此其尖端技術和產品長期列在美國對華高科技禁運產品名單上。1983年時，中國大陸自行研製的「銀河一號」超級電腦最高速度還只是美國1970年代的水平，兩國技術差距達十年以上。但是，在今年六月，大陸的「天河二號」超級電腦已是全球最快的超級電腦，而且這是中國的超級電腦第二度取得世界第一的地位。

　　根據國際TOP500組織的評比，中國國防科技大學和浪潮集團研製的「天河二號」目前是全球最快的超級電腦。天河二號比第二名、美國能源部橡樹嶺國家實驗室的「泰坦」快近一倍，美國「紅杉」及日本「京」則分居第三、四名。天河二號將於年底進駐國家超級計算廣州中心，對外開放，接受實驗、科研及教育等領域之計算專案。

　　超級電腦絕不只是一堆電腦的集成，它還包含了許多高端技術的創新與整合。天河二號使用中央處理器與運算加速器的架構布局，系統中由國人自主研發的部分包括：高速網路連結、飛騰處理器、新型編碼模式、多重類型運算之兼顧、高密度組裝、能耗及散熱管控、安全操作系統等等。

　　大陸天河二號能成為當今世界最快的電腦，當然值得國人鼓舞。但因為電子計算機技術的發展日新月異，全球最快電腦的位置經常在中美日三國間快速輪替，所以不要把所有注意力都放在「第一名」上。更重要的是，天河二號這項重大成就的幾個重大意義以及我們對未來發展的省思。

　　首先，天河二號的科學工程計算能力將加速其他科研、工藝領域之發展。例如，C919民航機或其他飛行器的全機計算流體力學模擬將縮短飛行器設計及製造的時程；分子與材料的量子力學模擬將提供尋求新穎生物醫學遺傳及工程材料的利器；大氣與海洋科學模擬有助於天氣預報、氣候模型及海洋環境與資源的瞭解，等等。

　　其次，天河二號擁有許多自主創新項目。例如，系統在以科學工程計算為主力時，亦企圖兼顧大數據處理的吞吐量和安全雲端服務；系統內高速互連網路之開發；自主智慧產權中央處理器之研製；新型編程模型與架構之建立等等。這些自主創新成果不僅能用於超級電腦，也必然可以提升大陸資訊工業的實力，進而強化其商用軟硬體的國際競爭力。

　　天河二號有兩項全球排名。相對於TOP500依據「運算密集型」運算處理效能進行排行，Graph500是依據超級電腦的「資料密集型」運算處理效能列出排行榜。天河二號在Graph500排行榜上排名第六，效能接近排名第一的美國「紅杉」的七分之一。「京」在這方面排名也是第四。美國手中這些快速處理大量數據技術所建構成的利器，對它監控全球網路及電話通訊活動應有幫助。

　　系統內高速互連網路是超級電腦的關鍵技術。全球能應用自主研發的高速網路於超級電腦的國家只有中美日，這點可以解釋全球最快電腦的位置何以只在這三個國家之間輪替。大陸把高速網路列為自主發展項目是明智的，其成果也是值得國人驕傲的。另外，比較天河二號與兩年半前曾經稱霸、現為第十名的天河一號的效能數據：天河二號的運算速度是一號的十倍以上，但相同量計算的能耗不到三分之一。我們除了讚嘆電腦科技進展之神速外，也要給天河研發團隊的研發成果高度肯定。

　　天河二號的前端系統採用自主研發的高效能通用飛騰FT-1500中央處理器。雖然目前國產中央處理器之效能還不及英特爾，不適用於計算節點。但這一步標記了我國在高效能中央處理器領域的進展。

　　除了以上在硬體方面的成就，天河二號採用的操作系統是大陸國防科技大學自2001年開始研發的麒麟操作系統，該系統用於政府及軍用電腦，以避免他國情報單位或駭客的侵入。兩代的天河超級電腦均採用麒麟Linux為其操作系統。2010年12月，大陸推出一版稱為NeoKylin的操作系統，主要用於政府、國防、能源及經濟相關部門。2013年4月，大陸又推出UbuntuKylin操作系統，該系統是麒麟操作系統的「鬆散延續」，也是可用於桌上型或筆記型電腦的開放碼操作系統。這一系列的發展似乎顯示了大陸將以麒麟及其衍生操作系統捍衛本國資訊安全的決心。如真是如此的話，此一發展趨向實在令人振奮。

　　最近大陸在最高端計算機之突破性發展除了提升綜合國力，也有其重要的戰略意義，這些高端技術必然須奮力不懈持續的發展。同時，國家高端技術的發展與發表，不僅促進這些技術向下游商用層次擴展，也有助於國人相關產業品牌的建立。我期待有一天，在一般電腦零售店，可以買到配備中國飛騰中央處理器及裝上麒麟操作系統的個人電腦；我更期待，這樣的組合可以取代目前幾乎獨占台灣與大陸市場的英特爾微軟系統。以麒麟取代微軟不只是商業上的考量，更是保障國家資訊安全重要的一步。我們拭目以待、樂觀其成。
（作者係嘉義大學電子物理系教授）