Ai nostri giorni, poche discipline scientifiche sono state applicate in modo talmente ampio, approfondito ed avanzato, penetrando tanto in profondità nella vita delle persone e cambiandola tanto radicalmente quali il computo ad alta prestazione. Proprio come affermato dal direttore del Centro di Supercomputer Nazionale di Tianjin Liu Guangming: "I supercomputer realizzano calcoli circa il cielo, la terra, l'uomo, il passato, il presente e il futuro... effettuando con i supercomputer un CT alla Terra, è possibile trovare velocemente e precisamente petrolio; analizzando con i supercomputer i geni umani, si possono decodificare i segreti della vita; facendo con i supercomputer sperimentazioni sui tunnel aerodinamici, è possibile progettare aeroplani in grado di volare più velocemente e ad alta quota con il minor consumo di carburante..."

Oggi si ricorre all'utilizzo dei supercomputer in tutti i settori scientifici e della vita umana, quali la manifattura di automezzi, le previsioni meteorologiche, la bioinformatica, il monitoraggio sismico, le scienze della terra, l'astrofisica, la sanità pubblica e la scienza dei materiali. Il computo ad alta prestazione è entrato ormai in tutti i settori e in tutte le case: vestiario, alimentazione, abitazioni, viaggi e intrattenimento godono costantemente dei vantaggi forniti dai spercomputer.

A novembre 2014, l'International Top 500 Organization ha reso pubblica la 44° classifica dei 500 supercomputer mondiali, e Tianhe n.2, ricercato e prodotto autonomamente dalla Cina, si è piazzato invariabilmente al primo posto per la quarta volta consecutiva. Il giorno successivo, l'International Top 500 Organization ha pubblicato la classifica di valutazione delle prestazioni dei supercomputer HPCG, e Tianhe n.2 ha conquistato un altro primato mondiale, diventando il primo supercomputer al mondo in termini di velocità di calcolo e prestazioni d'applicazione. Il ricorso ai supercomputer per le applicazioni pratiche ha permesso ai supercomputer cinesi di fornire crescente sostegno nell'ambito dei calcoli ad alta prestazione a favore dell'innovazione scientifica, promuovendo il passaggio dello sviluppo industriale cinese dal Made in China al Created in China.　　

"Questa è la stanza macchine del nostro supercomputer Tianhe. Nel 2009 è iniziato a Tianjin il programma di costruzione del Centro di Supercomputer Nazionale e l'anno dopo sono state completate la ricerca e produzione di Tianhe n.1."

Il Centro di Supercomputer Nazionale a Tianjin, costruito congiuntamente dall'Università delle Tecnologie di Difesa e dalla Nuova Area Binhai di Tianjin, è il maggiore centro di supercomputer a livello nazionale, e anche quello di più vecchia data. Nel centro non solo sono stati installati il sistema a seconda fase del Tianhe n.1 dotato di 140 cabinet, che ha conquistato il primato della classifica TOP 500 nel novembre 2010, ma anche altri 3 sistemi di supercomputer, rispettivamente il Tianhe-Tianteng, con una velocità di centomila miliardi di calcoli al secondo, il Tianhe-Tianxiang, dotato di CPU a 128 bit Intel-EX５６７５, e il Tianhe-Tianchi, dotato di CPU a 96 bit. Gli impianti d'alto livello, sistematici e completi, hanno permesso al Centro di Tianjin di realizzare la capacità di calcolo più veloce della Cina. Entrando nella stanza macchine, dalla superfice di 700 metri quadrati, si possono vedere in file ordinate 140 cabinet neri ronzanti che compogono il Tianhe n.1, il primo supercomputer cinese in grado di realizzare un milione di miliardi di calcoli al secondo.

La competizione più importante tra i supercomputer consiste nella capacità di calcolo e nel grado di precisione dei risultati calcolati. Secondo quanto illustrato da Meng Xiangfei, direttore del Dipartimento di R&D del Centro di Tianjin, il Supercervello di Tianhe n.1 è applicato ormai con successo in diversi settori importanti petroliferi, aerospaziali e aviatori, di sviluppo dell'energia nucleare, biologici e di produzione farmaceutica, climatici e metereologici, dei nuovi materiali e così via, fornendo servizi a oltre 600 clienti.

Al giorno d'oggi, il petrolio sembra essere necessario tanto quanto l'acqua. Ma dove si può trovare il petrolio? A questa domanda potrebbero venirci in mente uomini in tute e elmetti rossi, che, con una pesante attrezzatura, colpiscono sassi dispersi sulle rive di fiumi e laghi. Nella nostra epoca, il rapido sviluppo della tecnologia di computer ha ormai mandato questo metodo d'esplorazione originale al museo. Oggi, la gente effettua con i supercomputer calcoli scientifici sui dati di riflessione delle onde sismiche artificiali per costituire un modello geologico tridimensionale su larga scala e riprodurre la struttura geologica delle regioni interessate, così da stabilire la posizione precisa delle riserve di petrolio e gas naturale e la loro dimensione. Tanto più veloce è il supercomputer, tanto più rapida e più precisa sarà l'esplorazione.

Cooperando con i relativi organi di ricerca cinesi, il Centro di Tianjin ha istituito il Centro di Calcolo per l'Esplorazione Petrolifera di Tianhe, costituendo una piattaforma completa di trattamento dei dati d'esplorazione geofisica sismica e di gestione delle informazioni di esplorazione geofisica volta principalmente al CNPC, la Sinopec e China National Offshore Oil Corporation. Il Centro di Tianhe si impegna energicamente nel trattamento, sfruttamento e applicazione dei dati di esplorazione geofisica petrolifera, progettando software di migrazione tridimensionale petrolifera dalla proprietà intellettuale autonoma, cambiando la situazione originale di controllo estero del settore e promuovendo progressi tecnologici e innovazione coordinata del settore.

"Grazie alla cooperazione con il CNPC, abbiamo effettuato ricerche sul software di trattamento petrolifero ad alta prestazione dalla proprietà intellettuale autonoma, con il quale abbiamo effettuato esplorazioni in aree vastissime, per una superfice totale di migliaia di chilometri quadrati, ed anche progetti di esplorazione ad alta densità e di trattamento di big data. Dall'altro lato, ci impegniamo anche nella ricerca di nuovi farmaci. L'Istituto di Farmaci dell'Agenzia di Shanghai dell'Accademia delle Scienze cinese, grazie alla piattaforma di Tianhe, è riuscito a ricercare una nuova medicina per la cura dell'epilessia tramite la selezione simulata, che permette di effettuare esperimenti con i composti selezionati."

Inoltre, il Centro di Supercomputer Nazionale di Tianjin e l'Amministrazione Statale della Meteorologia hanno ricercato in cooperazione un sistema di pre-allarme, in grado di fornire in tempo reale alla popolazione pre-allarmi e previsioni automatiche sullo smog sulla base di Tianhe n.1. Meng Xiangfei ha illustrato che la sperimentazione dell'applicazione di questo sistema si terrà prima a Beijing, Tianjin e nella provincia dello Hebei, per poi essere diffuso nel resto della Cina.

"Il sistema per lo smog del Tianhe può realizzare previsioni con un anticipo di 120 ore. La precisione delle previsioni dell' Amministrazione Statale della Meteorologia si limita a 50 chilometri, mentre noi possiamo raggiungere la precisione di 10 e addirittura 3 chilometri."

Oltretutto, attualmente il Tianhe n.1 è diventato anche la piattaforma simulato dei lavori di R&D dell'Istituto dell'Atmosfera dell'Accademia delle Scienze cinese, dell'Amministrazione statale dell'Oceano, dell'Amministrazione statale della Meteorologia e di altri dipartimenti. Grazie alla simulazione dei cambiamenti climatici e dei cambiamenti ambientali oceanici globali, il Tianhe n.1 è riuscito a ottenere una certa conoscenza sul futuro dell'ambiente di vita dell'uomo, fornendo dati scientifici per lo sviluppo sostenibile della società umana.

Si può dire che i computer ad alta prestazione non riflettono solo il livello tecnologico di un Paese, ma costituiscono anche un'arma chiave per lo sviluppo di capacità competitive essenziali nell'ambito dell'innovazione e dello sviluppo economico. Tuttavia, il percorso di ricerca e produzione dei supercomputer cinese non è stato così facile. Il direttore del Centro di Supercomputer Nazionale di Tianjian Liu Guangming ha detto di ricordarsi ancora benissimo del blocco tecnologico straniero.

"Il problema cruciale era l'impossibilità di utilizzare le tecnologie americane. Gli USA volevano venderci le loro tecnologie ad alto prezzo, richiedendo però di mettere i computer in una stanza specifica che doveva essere controllata dagli americani. La Cina poteva mandare i dati alla parte americana, che avrebbe poi trasmesso alla Cina i risultati calcolati. La parte americana non permetteva alla parte cinese di usare i propri computer per paura del "furto" di tecnologie. Ci siamo trovati in una situazione difficile, di controllo e blocco."

Le varie difficoltà e sfide sono state una spinta per il personale scientifico. Nel 1983 è stato ricercato e prodotto il primo supercomputer cinese Yinhe in grado di realizzare 100 milioni di calcoli al secondo, realizzando il record colossale dello "zero". Successivamente la nascita dei supercomputer della serie Yinhe è riuscita a mettere le tecnologie dei supercomputer cinesi gradualmente in prima fila a livello internazionale.

Con l'ingresso nel nuovo secolo, solo 2 anni e mezzo dopo la conquista del primato mondiale da parte di Tianhe n.1, nel 2013 la vittoria è passata a Tianhe n.2. Da Tianhe n.1 a Tianhe n.2, la velocità massima di calcolo è salita da 4,7 milioni di miliardi di calcoli al secondo a 54,9 milioni di miliardi di calcoli al secondo, realizzando un rimbalzo molto importante per i supercomputer cinesi.

Attualmente, la capacità di ricerca e produzione generale del sistema dei supercomputer cinesi si trova ormai in prima fila e le tecnologie del sistema sono ormai all'avanguardia a livello internazionale. Tuttavia, la competizione dei supercomputer mondiali non conosce tregua. Gli USA, al secondo posto mondiale, hanno reso pubblico il Programma Corallo, dichiarando di investire 325 milioni di USD per la costruzione di due supercomputer la cui velocità di calcolo raggiungerebbe 3-5 volte di quella del Tianhe n.2. In merito, Liu Guangming ha affermato che il team del progetto Tianhe continuerà a ricercare e produrre supercomputer sempre più avanzati, permettendo a questo importante impianto strategico di svolgere un ruolo sempre crescente, aiutando anche il passaggio dello sviluppo industriale cinese dal Made in China al Created in China.

"Per il futuro sviluppo dei supercomputer, la tendenza da seguire sarebbe realizzare maggiori dimensioni, maggiore consumo energetico e migliore stabilità del sistema, e i fattori che costituiscono le mura tecnologiche sono il consumo energetico, lo storage e la stabilità del sistema. Stiamo attualmente riassumendo le esperienze e i problemi di ricerca, produzione e applicazione del Tianhe n.1 e n.2, per produrre un Tianhe n.3 dalle prestazioni ancora più avanzate."