黄河被视为中华民族的“母亲河”。几千年来，它的盆地一直是中华文明悠久历史中的政治、经济和文化中心。如今，这条5464公里长的水道养活了中国12%的人口，灌溉了17%的耕地，并为50多个大中城市供水。
由于其无与伦比的历史、文化和经济意义，以及它对环境的影响，必须为保护河流及其流域付出巨大努力。《环球时报》将发布一系列故事，展示母亲河沿岸的开发进展，以及人们与古水道相连的爱与幸福。
在第四部分中，我们走进了位于中国东部山东省济南市的国家超级计算中心。该中心代表了中国超级计算的顶级水平，将成为黄河流域高质量发展的“大脑”。
如今，超级计算已成为衡量一个国家或地区技术水平和创新能力的重要指标，也是推动经济社会高质量发展、推动产业转型、改善民生的重要指标。
它是福祉、维护国家安全的重要手段，被誉为“智能大国时代的支柱”之一。
位于山东省省会的国家超级计算中心（NSCCJN）位于山东省省会，是中国千万亿次浮点级超级计算机双威蓝光的发源地，该超级计算机完全使用独立处理器开发。该中心引领着中国的超级计算产业。
近年来，尽管西方技术封锁和COVID-19大流行形势复杂，但NSCCJN不断取得突破，在经济、科研、教育、人们日常生活等多个领域发挥了强有力的支撑作用，致力于整个黄河流域的高质量发展，充当“最强大的大脑”。
那么超级计算机到底是什么样子的呢？超级计算机已经能够从事什么样的工作？中国超级计算发展如何寻求自主创新，突破封锁？带着这些问题，《环球时报》记者走访了NSCCJN。
多项任务
济南超级计算中心科技园于2019年开放，是世界上第一个这样的园区。而济南国家超级计算中心巨大的圆形总部大楼则坐落在公园的中心。
在中心内，成千上万的柜子，每个柜子都像一个成年人一样高，整齐而安静地坐在玻璃后面。黑色柜子上刻有汉字“山河”，意为“山河”。
山河超级计算平台是中国开发的超级计算机存储系统。今年，它在IO-500 10节点挑战赛中击败了世界上其他系统，该挑战赛旨在比较世界上一些最快的超级计算机的存储系统。此外，它极大地刷新了 IO-500 列表历史上的最佳记录，该列表在德国汉堡举行的 2022 年国际超级计算会议 （ISC） 高性能会议上发布。
“山河系统是NSCCJN光辉征程中的又一成就，”中心副主任、济南超算技术研究院院长潘景山告诉环球时报。
潘介绍，2011年，经科技部批准，NSCCJN成立。那一年，它建造了神威蓝光，这是中国第一台拥有自己的CPU的petaflop超级计算机。
2018年，双威E级原型机建成，首次实现核心部件的完全国产化。
今年，NSCCJN的神威蓝光II第二代神威蓝光II提升了14倍的算力，实现了超算领域核心技术的完全自主和可控，将超算从科研拓展到产业应用。“世界超级计算产业的发展已经进入2.0时代，”潘说。
在一个有巨大主控屏幕的房间里，在一群来访的学生面前，一位工作人员介绍了超级计算云平台，用于国家环境监测大数据的使用。
该平台于 2021 年 3 月推出，可以预测和预测全国的空气质量。它包含 14，000 多个计算内核，全天候运行。
据潘介绍，目前，NSCCJN仍在与生态环境部合作预测全国碳排放量，这不仅有助于中国实现“双碳”目标，也将在未来的国际碳交易游戏中维护中国权益。
这是NSCCJN多领域应用的例子之一。近年来，中心在计算与网络融合、生态环境保护、海洋、医疗、教育、治理等领域取得一系列重大突破。它还服务了包括大学，政府部门和公司在内的2，000多个用户，为各个领域的技术创新带来了巨大的机会。
在国际超级计算组织发布的最新TOP500榜单中，对500个最强大的非分布式计算机进行排名在全球系统中，中国共有162台超级计算机上榜，连续第10次排名第一。
但在最佳性能方面，中国的超级计算机并没有名列前茅。美国能源部附属橡树岭国家实验室的“前沿”排名第一，其次是富士通和日本理研计算科学中心联合开发的“富岳”。
前十名中，中国东部江苏省无锡市国家超级计算中心的“神威太湖之光”和广州国家超级计算中心的“天河二号A”分别位列第七和第十。这两台超级计算机分别于2016年和2018年投入使用。
因此，有人质疑为什么中国近年来没有性能更好的超级计算机位居榜首。他们质疑中国超级计算的真正能力是什么。
“绝对是顶级梯队，”潘肯定地说。“现在国际超级计算领域的竞争是性能和应用。十年前，也许我们还在追随，但现在我们肯定处于领先阶段。
他解释说，济南已经打造了第二代神威蓝光，但现在中国的超级计算不再太注重国际排名，而是更注重超级计算在现实中的应用，在中国创造一个技术环境，这也是NSCCJN的特点和重点任务之一。
据潘介绍，该中心现已移植了1300比特的通用计算软件，并与高校、研究所、高科技企业合作，推动中国超级计算技术和应用的快速发展。
同时，在复杂的国际形势下，我国超级计算机也面临着新的困难和挑战。
“但这并不意味着中国超级计算机的发展停滞不前。潘说，“事实上，中国的超级计算机正在寻求在各个方面突破障碍。
潘说，要突破封锁，需要多方面下功夫。比如在基础芯片方面，需要全国统筹突破。其次，在基础软件方面，中国庞大的工程专业毕业生将是一个加成，这将有助于解决该领域的一些难题。
“中国的超级计算必须首先定位为公共支撑平台和国家大型科学设备。它必须由国家领导，应该有一个好的顶层设计，“潘总结道。
中国外交部发言人赵立坚2021年4月9日表示，“尽管美国长期以来对中国在超级计算方面的技术封锁，但中国凭借自主创新已成为该领域的领跑者。
十年的指数级发展
中国的超级计算从掌握在别人手中到引领世界，是几代科研人员共同努力的结果。
中国超级计算机的发展可以追溯到改革开放前的1976年。当时，前领导人邓小平提出在每个省份建立一个“计算中心”。
在1970年代后期，想要使用超级计算机的中国研究人员只能在美国技术人员24小时监督下的玻璃房间里使用。计算机启动密码和计算机房间密钥也在美国监督之下。未经许可，中国研究人员甚至无法进入“玻璃屋”。
中国研究人员努力工作，开始开发自己的超级计算机。1983年，中国成功研制出第一台每秒1亿次运算的超级计算机，称为“银河一号”。从此，中国的超级计算产业逐渐过渡到快车道。
在过去的十年里，中国的超级计算机迎来了一个指数增长的时代。
凭借庞大的用户基础、完整的产业链、积极开放的态度，中国的超级计算见证了指数级的发展。
在济南，超级计算机也在不断升级——它们占用的面积越来越小，能耗和成本越来越低，而它们的整体性能和计算能力却在不断提高。
我国超级计算机实现了核心部件到系统软件的完全自主性和完全的知识产权，实现了超级计算领域核心技术的完全自主性和适应性。
但在实际工作中，潘认为超算领域仍需加强跨学科人才培养。“计算机的迭代速度太快了，我们需要更多的年轻人才来做决策者，适应新思路，学习新知识。”
“最强大的大脑”
近年来，黄河流域生态保护和高质量发展已成为国家重大战略。
济南的超级计算机将在这个过程中扮演“大脑”的角色。
为满足高质量发展对海量算力的迫切需求，国家统计局提出了在黄河流域构建算力圈的总体规划，该圈包含沿江四个国家计算中心，以及三个国家计算中心。
此举将支持国家超算互联网和一体化大数据中心建设，服务国家战略全面展开，将更多计算资源从东部地区引向欠发达西部地区。
“这种布局不仅利用了西部更便宜的水电资源，而且将有效促进西部内陆省份的发展和进步，”潘说。
目前，国家水利委已在减灾、生态环境治理、国土空间规划、农业播种、黄河三角洲湿地管理、水利修复、居民搬迁等领域提供数据支撑。
未来，该中心将进一步赋能黄河流域生态保护和高质量发展。