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中國悠久的曆史裏,戰爭不論在時間上或在社會上都占有相當重要的地位。就在這個戰鬥不斷的國家裏,克敵製勝的戰術研究相當興盛。
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美國《國家利益》網站5月18日報道:東風-26

(2016-05-21 08:56:52) 下一個

美國2016年版中國軍力報告有一個明顯的漏洞讓報告顯得不完整。在過去的幾個月裏,一係列文章詳細描述了中國的新反艦彈道導彈,名為東風-26。這是獲得很大成功的東風彈道導彈家族最新的一款,建立在經常被稱為中國“航母殺手”的東風-21D的成功基礎之上。

據美國《國家利益》雙月刊網站5月18日報道稱,東風-26成為新聞的最大原因也許是:據報道東風-26最大射程為2500英裏(約合4000公裏)——這是美國海軍必須非常重視的事。

那麽關於東風-26,五角大樓的最新報告都說了什麽?很少。考慮到可能的射程,東風-26反艦導彈可能成為改變局麵的武器。報告指出“一旦列裝”,這款導彈“將能夠對地麵目標實施精確打擊,為亞太地區的戰略威懾作出貢獻”,此外“如果這款導彈有相應的製導能力,將使中國第一次擁有針對戰場目標的核精確打擊能力”。該報告後麵還解釋說“這款武器係統能夠針對地麵目標實施中程精確打擊,地麵目標可能包括關島上的美軍基地”。這些都很重要,但如果美軍航母和水麵艦艇現在在距離中國大陸2500英裏的地方就開始麵臨威脅的話,那麽這就成了頭等大事。但是,報告沒有直接提及這種可能性。

那為什麽不對東風-26反艦彈道導彈進行一些分析呢?能想到的最簡單的解釋是,美國軍方得到的關於這款武器係統真實反艦能力的信息很少。

這可能反映出美國軍方內部的真實爭論:這款武器對地麵固定目標乃至遠程移動目標的打擊效果到底如何?如果是這樣的話,假如他們還沒有明確的情報確認如此令人不安的情況是否屬實,那為什麽要不斷去講美軍航母戰鬥群現在從第二島鏈就麵臨中國先進反艦彈道導彈齊發的威脅?

中國正在把射程2500英裏的反艦彈道導彈與可能更可靠的、射程約為900英裏的東風-21D以及不同類型的齊射/全麵打擊中所用的多種從陸上、空中和海上發射的反艦巡航導彈結合在一起——美國海軍很快就將麵臨亞太地區的反介入噩夢,而且這個噩夢一年比一年可怕。

另據美國《國家利益》雙月刊網站5月18日美國海軍和洛克希德-馬丁公司希望未來數月從海軍巡洋艦或驅逐艦艦載MK41垂直發射係統演示AGM-158C遠程反艦導彈(LRASM)的發射測試。

海軍航空係統司令部負責精確打擊武器項目的負責人傑米·恩達爾在海軍聯盟舉行的海洋、空中和太空研討會上告訴與會者:“洛克希德公司希望用一艘海軍軍艦進行一次垂直發射。如果我沒猜錯的話,我想你們很可能在未來數月見證那個時刻。”

如果海軍最終將遠程反艦導彈實戰用作艦載瀕海反水麵武器,那麽這種新式武器將大大提高美國海軍水麵戰艦的固有反艦進攻能力。在俄羅斯軍力複蘇和中國人民解放軍能力漸強的形勢下,美國海軍需要加強戰艦的反艦能力。誠然,遠程反艦導彈項目是受西太平洋區域緊迫的作戰需求而開展的。作為一種為了專門對抗該地區正在形成的“反介入/區域拒止”威脅而設計的武器,潛隱式遠程反艦導彈的打擊範圍極其遙遠,屬於半自動型武器,無需依靠全球定位係統或雷達係統。恩達爾誇讚遠程反艦導彈在他負責的武器組合中是“智能化程度最高的武器”。

目前尚無計劃使之適用於攻擊潛艇。不過,恩達爾說一旦可以證明新型武器可以從水麵艦艇發射,那麽遠程反艦導彈適用於潛艇就隻是平台融合的簡單問題了,不涉及實際技術風險。

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鐵流:凡是買不到的中國都做出來了

 

 

2015年4月,美國商務部決定對中國四家國家超級計算機中心禁售至強PHI計算卡,當時各種唱衰中國超算的聲音不絕於耳。即便天河2號在2015年國際超級計算機大會上蟬聯5連冠,但因使用美國Intel公司的CPU而飽受一些別有用心之人的詬病,不少人聲稱沒有美國的CPU,天河2號要完蛋了。

現實卻截然相反:

在ISC 2015發布會上,國防科大公布天河2A的升級方案,將采用國防科大自主研發的矩陣2000(GPDSP)替代至強PHI計算卡。矩陣2000采用40nm製程,擁有16核,主頻1G,雙精浮點2.4TFlops,功耗為200W。

新年伊始,從科技部公開的文章中透露出好消息——由上海高性能集成電路設計中心設計的國產眾核芯片已達到世界先進水平(美國情報部門對該芯片非常感興趣,因此筆者將其稱為國產眾核芯片)。該眾核芯片采用28nm製程,峰值雙精度浮點運算速度超過每秒3萬億次(3TFlops),完全追平了Intel第二代Xeon Phi(也是Intel最好的眾核芯片)——第二代至強PHI計算卡產品代號“Knights Landing”,采用了14nm工藝,雙精度浮點性能超過3TFlops,功耗250-300W。

1月22日,新華社報道了一則更為振奮人心的消息——中國計劃今年在天津啟動新一代百億億次(百億億次是1000P,天河2號為55P,若不是記者筆誤,就真心是黑科技了)超級計算機的研製規劃......與此同時,國防科大正在設計新一代飛騰芯片。

由此可見,美國商務部的禁售計算卡的行為根本沒有對中國超算發展起到多大製約作用。其實,在過去半個世紀的時間裏,曆史已經證明了毛澤東同誌的那句話——“封鎖吧,封鎖十年八年,中國的問題就解決了”。                                                                                                                    凡是能買到的都很難做出來

雖然自80年代以來,中國的計算機大多沒有中國芯,即便是天河1號、天河2號這些曾經讓中國人揚眉吐氣的超級計算機也基本使用國外芯片,國產芯片僅用於高速互聯網絡。

但在毛澤東時代,中國擁有自己的半導體工業,掌握了從單晶製備、設備製造、集成電路製造的全過程技術,中國製造的計算機也都有中國芯。

但在80年代奉行“造不如買、買不如租”、“市場換技術”後,中國集成電路產業遭到毀滅性的打擊——毛澤東時代積累下的家底被敗得精光,技術人才要麽流失到國外,要麽去大學教書,有的甚至被調去看守機房,毛澤東時代培養起來的技術人才流失殆盡。

在這段時間裏,自主技術被無限貶低,而洋技術被過度美化,“外國專家”更是被奉為上帝,決策者對其缺乏最基本的警惕——很多非常有前途的科研項目在領導聽取“外國專家”的意見後被否決;不少科研項目更是在“外國專家”的“悉心指導”下被引上了歧路;對“外國專家”索要技術資料予取予求,大量寶貴的自主技術被“外國專家”竊取後搖身一變成為“洋技術”,釀成中國企業使用自己研發的技術依舊要給外商繳納專利費的窘境。

而自主研發CPU也被進口CPU取代,比如1983年,浪潮開始采用進口Intel8088芯片,而非國產芯片組裝0520微機,在80年代至90年代初研製的長城286、長城386、長城486、2780機、太極2220、銀河超級小型機、HN2730超級小型機等計算機均采用國外芯片。中國第四代計算機中的巨型機代表機型——“銀河1”巨型計算機耗資1億元人民幣,但因大量購買國外硬件,未能對中國的半導體產業進步起到多大積極作用。

在“造不如買、買不如租”理論的指導下,至80年代末,中國憑自己的技術已經很難生產出一台計算機了。到90年代初,以聯想為代表的中國計算機企業紛紛轉向“貿工技”路線,隻從事低附加值的微機組裝,無力也無心從事芯片研發,國內芯片市場徹底落入外資掌控。

銀河1號

凡是買不到的都做出來了

中蘇論戰後,美蘇同時對中國進行技術封鎖,迫使中國走上獨立自主、自力更生的發展道路。正如赫魯曉夫撤走了蘇聯援華專家後,逼著中國憑借自己的能力搞出了“兩彈一星”。在美國和蘇聯共同技術封鎖下,哈軍工於1962年成功研發出晶體管,使中國比美國晚8年進入晶體管時代,中國第一台全晶體管計算機441B-I於1964年誕生,相對於美國於第一台全晶體管計算機RCA501晚了6年。1965年,中國研製出第一塊集成電路,比美國晚了5年進入集成電路時代。1972年,中國研製出大規模集成電路比美國晚4年實現了從中小集成電路發展到大規模集成電路的跨越。

在中國喪失獨立自主研發製造計算機的能力後,美國政府嚴格限製對中國出口高性能計算機,除了采購價格高昂外,還要把計算機放在透明的玻璃房中,由美國人監控,鑰匙在美國人手中,每次使用都要向美國人請示,並說明具體用途,由美國人核準使用。

痛定思痛後,中國重啟高性能計算機研發項目,1992年銀河2誕生。1993年,曙光1號誕生,曙光1號研製成功後3天,西方解除對中國高性能計算機出口限製。在堅定了自主發展超算的決心後,中國超算捷報頻傳——先後自主研發曙光1000、曙光2000、曙光3000、曙光4000、曙光5000、曙光6000、銀河3、銀河4、天河1號、天河2號、神威藍光等超算,並逐步形成了天河(國防科大)、神威、曙光(曙光公司)三大係列超算。

神威藍光

與此同時,國產超算的軟件係統和硬件係統的國產化也在穩步推進——天河2號的硬件係統除了高速運算係統中采用了Intel的E5和至強PHI之外,高速互連通信網絡係統、存儲係統(I/O 管理結點和 I/O 存儲結點)、維護監控係統、電源係統、冷卻係統和結構組裝設計等基本實現國產化,在軟件係統方麵,操作係統、編譯係統、並行程序開發環境、科學計算可視化係統大多實現國產化。而神威藍光超算則實現了除冷卻係統之外的軟件和硬件的全國產。

更為重要的是,這些超算並非像某些人說的為爭奪世界第一的虛名建設,而是實實在在的用於彈道計算、核物理研究、氣候氣象、海洋環境、數值風洞、碰撞仿真、生命科學、石油物探等科研領域。另外,國產超算/高性能計算機還廣泛用於工業生產、氣象預報和影視娛樂。

曙光公司的高性能計算機在中石油、中石化和中海油勘探計算機房內隨處可見,這些高性能計算機為工程師提供高精度的采油區地下構造和地質信息。

“天河-酷卡”雲計算渲染平台使動畫渲染的製作周期由原來的4至6個月縮短到1天,平均每天同時為8部動漫影視作品提供渲染。《阿凡達》動漫渲染製作耗時1年多完成,如果用“天河二號”,則僅需1個月時間。

隨著霧霾現象越來越受人民關注,霧霾天氣預警預報已經成為“天河一號”的又一項任務。國家超算天津中心已經研發出霧霾自動化實時預警預報係統,正以河北保定作為試點,對未來5天霧霾天實時預報,未來3年內逐步建成全國性的霧霾預警預報係統。此外,天河超算還能回溯地球的氣候變遷,“天河一號”可以模擬2000年前的變化,“天河二號”則可以模擬到5000年前甚至更遠。

中科曙光與大氣物理所等單位共同研發“地球數值模擬裝置”原型機係統,則填補了我國地球係統模式大數據實踐平台的空白。

可以說,超級計算機為中國的國防、科研、工業、經濟等諸多方麵做出了巨大貢獻!

以史為鑒,技術封鎖其實是件好事,在信息技術領域,建國以來的這段曆史就可說明“凡是能買到的都很難做出來了,凡是買不到的都做出來了”。因為隻要西方技術封鎖,國內買辦和國外勢力就不可能用“市場換技術”、“造不如買、買不如租”的方式來扼殺自主技術。

那麽,中國的人力物力財力將全部投入到自主技術的研發中,輔以中國全世界最齊全的工業部門和紮實的工業基礎,加上中國龐大的市場和豐富的資源,就能做到“封鎖什麽,解決什麽”,所以從長期來看,技術封鎖是好事。

中美眾核芯片對比

在幾年前,當Intel第一代至強PHI上市之時,國內根本就沒有類似的產品,而龍芯、申威、飛騰準備用於超算的多核芯片也遠遠無法與Intel匹敵:

飛騰1500,16核,製程40nm,1.8G主頻,最大功耗65W,雙精浮點144G;

申威1600,16核,製程65nm,1.1G主頻,最大功耗70W,雙精浮點140G;

申威1610,16核,製程40nm,1.6G主頻,最大功耗50W,雙精浮點200G;

龍芯3B1000,8核,製程65nm ,1G主頻,最大功耗65W,雙精浮點128G;

龍芯3B1500,8核,製程32nm ,1.2G主頻,最大功耗40W,雙精浮點192G。

即便是成績最好的申威1610的理論雙精浮點峰值也隻有200G,而Intel第一代至強PHI的理論雙精浮點峰值高達1T,是申威1610的5倍。正是因此,天河2號隻能無奈的選擇Intel至強PHI作為其加速器。

光陰似箭,時過境遷,經過數年的臥薪嚐膽,國內IC設計單位的實力與日俱增,不僅能拿出至強PHI計算卡的替代產品,而且在性能上絲毫不落下風。國防科大自主研發的矩陣2000理論雙精浮點峰值達2.4T,功耗為200W,理論雙精浮點峰值達到第二代至強PHI的80%,性能功耗比略優於第二代至強PHI。

如果說矩陣2000是GSDSP,而非眾核加速器,在性能上也稍遜第二代至強PHI一籌,那麽上海高性能集成電路設計中心設計的國產眾核芯片是對美國禁售至強PHI計算卡最有力的回擊,特別是在設計理念上,國產眾核加速器非常先進。

因采用異構計算可以獲得更好的性能功耗比和峰值性能,目前中美正在建設的100P超算基本采用異構計算,也就是一個計算節點由CPU+加速器組成,比如天河2A號一個計算節點由2個E5(將來可能會替換成國防科大自主研發的64核服務器芯片“火星”)和三個矩陣2000組成。加速器可以是K80這樣的GPGPU,也可以是矩陣2000這樣的GPDSP,還可以是Intel至強PHI、國產眾核芯片這樣的眾核加速器。

雖然異構計算雖然有很多優點,但也會帶來很多缺點,比如通用性不夠好,效率不夠高,編程比較麻煩,另外,天河2號和美國超算Stampede中的Intel至強PHI計算卡和E5是不共享內存的,因而需要程序員顯式拷貝,進而造成性能損失。而國產眾核芯片通過設計理念的革新,很大程度減輕了上述方麵的負麵影響,在某些方麵甚至徹底避免了性能損失。

因此,筆者認為,國產眾核芯雖然因采用28nm製程,使其在製程上遜色於第二代至強PHI的14nm。但憑借設計理念的先進性,相對於Intel第二代至強PHI會有一定優勢。而雙精浮點運算峰值高達3T的性能指標,使其成為完全不遜色於Intel第二代至強PHI的存在。

在中國芯片製造水平不斷提升,並有望不斷縮短和美國芯片製造水平的情況下,如果Intel不能在超算芯片的設計理念上有革命性的改進,那麽被國產眾核芯片的下一代產品超越隻是時間問題。

 
 
 

 

 

 

 

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