太湖之光独揽三项第一超算系统应用比计算机本身更重要(2)

　　由于我国超级计算机在应用领域和国外发达国家仍有差距，导致我国的超级计算机应用软件大部分需要从国外进口，这就意味着我国的超级计算机还尚未做到独立自主。“银河一号”主机系统负责人、“银河仿真机”和“银河二号”总负责人兼总设计师、中科院院士周兴铭坦言，我国超级计算机使用的领域还比较窄，许多领域的应用软件是从美国购买的，这大大限制了我国超级计算机的发展。

　　据介绍，长沙超算自2010年11月开始筹建，2013年7月主体工程竣工，同年9月，“天河一号”主机设备安装到位。然而，迁至新址后，设备一直封存，并没有正式运营。直到2014年6月才进行加电测试，启动试车。“有外省同行谈笑，说湖南的超算建设是中国超算建设的‘烂尾工程’。”湖南省政协常委、湖南大学国家超算长沙中心教授白树仁谈到长沙超算项目这样说。

　　在本次榜单中，记者注意到中国军团的崛起。从各国系统上榜的数量来看，中国系统数量首次超过美国，达到了167台。而在上榜超算品牌方面，惠普以127台超算高居榜首，紧随其后的联想为84台，接下来是Cray的67台和中科曙光的51台，IBM以38台设备排名第五。

　　尽管我国的超级计算机在500强的榜单中获得了斐然的成绩，但这并不能代表我国超级计算机的应用水平。目前，国外建造的超级计算机多数都被直接用于实际中，而我国的超级计算机应用和国外相比仍有不小的差距。

　　超算产业大有可为

　　消除超算应用瓶颈

　　事实上，作为我国科研发展的一个“通病”，对科技人员的激励机制死板，同样在超算应用开发环节存在。“对于主要靠人才资源的软件开发领域，你不能效仿硬件研发人员的方式来管理和激励。比如，在科研经费的使用流程方面，国家对科研器材花销方面和科研人员补助薪金等方面都要求的过死。严重影响科研人员的积极性。”

　　事实上， 超算技术早已融入人类生活的方方面面。以美国为例，高性能计算应用大致可分为几类：一类是与国家安全密切相关的使命性应用，如美国能源部各国家实验室所从事的核武器设计、试验、改进和安全储存的研究，需要超级计算机进行全物理、全系统、真三维的数值模拟；一类是解决能源、环境、健康等方面重大挑战性问题的应用，例如聚变能源、全球气候变化、新材料设计、新药创制等；还有一类是以计算促进基础科学研究和重大科学发现，例如在宇宙起源、脑功能、基因和蛋白质组学、计算物理、计算化学、计算材料等方面的应用。

　　863重点专项专家组组长钱德沛教授认为，超级计算机的发展根本动力来自于需求，超级计算机的目的应该是造福人类。在这一基本认知下，中国发展超算应该从需求出发，解决最迫切的应用问题。“不用过于在乎超算的全球排名，我们要有争第一的意识，但是不要太在意，还是要从应用出发。”他进一步强调。

　　一年一度的国际高性能计算大会日前在德国法兰克福再度拉开帷幕。大会第一天公布的全球超级计算机500强榜单，来自中国无锡超算中心的神威太湖之光超级计算机力压群雄，获得了冠军。这引起了社会的广泛关注。对此，多位专家建议，应以此为契机，建立健全超算研发机制，扭转我国超算产业应用不够的局面，将“制好”优势转化为“用好”优势，在解决国防与科学重大需求的同时，带动产业创新与开放。

原标题：超算系统应用比计算机本身更重要

　　其实，超级计算机并非永远都是科研人员的专用“工具”。随着科技的日益进步，超级计算机的小型化已成可能。早在2012年，谷歌就在其举办的“内部搜索”发布会上公开表示，“响应一个谷歌搜索请求所需的运算量与整个‘阿波罗84计划’的运算量（包括地面和空中）几乎一样多”。更重要的是，现代智能手机和平板电脑所具备的运算能力比以前要占据一整个房间的许多“巨型电脑”还要强大。预计到2019年，全球智能手机用户数量将达到35亿，这相当于智能手机的普及率将达到59%，超过2017年的50% ，相比于2013年的28%有了大幅增长。逐渐采用那些能让人们处理复杂任务的高速运算设备是大势所趋。最有可能出现的情况是，每个人使用的设备数量会大幅增加，这些设备不仅具有新功能，还能处理特殊任务。

　　二是以解决重大问题为目标，加强对高性能计算应用软件研发的支持力度。在超级计算机研发过程中要同步开展应用软件的开发，更要在机器使用的全生命周期内持续开发应用软件，逐步改变我国大型并行应用软件要依赖国外的被动局面。

　　当记者问目前都有哪些因素制约我国超算产业发展时，陈荣亮坦言，主要还是体制机制不健全，导致前期大家主要关注硬件的制造，后期的软件研发工作跟不上。而盗版软件的使用必然影响超算行业应用。“某种程度上来说，超级计算机系统的应用比计算机本身更重要。因为没有软件，计算机就是个空壳。”陈荣亮直言。他透露，目前虽然国家后续逐步加大软件的研发，但短期学习这方面的人才还比较匮乏。

　　近些年来应用已经开始被业界所重视，要想实现更多的提升、真正从“超算大国”发展为“超算强国”，解决“重技术、轻应用，重硬件、轻软件”的问题，还需要科研机构、商业公司、高校等社会各界的不懈努力。

　　需要指出的是，“神威·太湖之光”是首次完全用“中国芯”制造的中国最强大的超级计算机，此前“天河二号”使用的是英特尔至强处理器和Xeon Phi协处理器。2015年12月，“神威·太湖之光”在国家“863计划”支持下，科技部、江苏省、无锡市共同出资17.95亿。如今，只有5厘米见方的薄块“申威26010”，成了“神威·太湖之光”的心脏。

　　“从建设超级计算机的角度来讲，中国和日本、美国以及欧洲的水平其实不相上下，但在建设思路上，中国却与其他国家截然不同。欧美国家一般是先考察超级计算机在各领域的需求，根据实际应用开始有针对性的研发和制造；而我国则将重点放在提升超级计算机的各项计算能力上，然后再考虑实际应用。”业内人士直言。

　　目前，超级计算机在国外有着广泛的应用，欧美日等国家在天气预报、飞机设计、医疗、军事等领域已大量使用超级计算机，而随着近年来超级计算机应用软件的发展，国外在环保监测、地质勘探、电影特效制作等领域，也开始大规模应用超级计算机。

　　神威太湖之光有40个运算机柜和8个网络机柜组成。每个运算机柜比家用的双门冰箱略大，打开柜门，4个由32块运算插件组成的超节点分布其中。每个插件由4个运算节点板组成，一个运算节点板又含2块“申威26010”高性能处理器，整台“神威·太湖之光”共有40960块处理器。

　　对此，赛迪智库电子信息产业研究所副所长温晓君博士在接受《经济参考报》记者专访时表示，我国高效能计算机系统在运算速度指标能力上全球领先，但在负载均衡、功耗优化等方面还存在明显的技术短板。例如，功耗是国际公认的实现E级超级计算机的主要技术障碍，亟须在新型体系结构、新的电路实现、高能效处理器与加速器、光子通信与高能效互连、新型低功耗存储器件、3D芯片等核心技术方面取得突破。美、日均正在全力展开研究，寻求克服这一障碍的技术手段，而我国在这方面的研究和技术积累不足。

　　例如，2010年，“天河一号”国家超级计算中心落户长沙，成为继天津和深圳之后，国家科技部正式批准建立的第三家国家超级计算中心。但是，长沙超算“起了个大早，却赶了个晚集”，长时间都没有投入运营。

　　对此，温晓君建议从以下几个方面完善，一是大力支持前沿计算和高性能计算机的立项研制。制定我国高效能计算机及应用领域10年到20年的长期发展规划。与《国家集成电路发展纲要》相结合，加大超级计算机、高性能CPU和相关软硬件的研发和产业化政策扶持力度。

　　国内制造优势

　　三是坚持高效能计算机、高性能计算服务环境和高性能计算应用全面均衡发展的战略。高性能计算机是计算服务环境的基础资源，服务环境是拓展应用的基本条件，而应用的发展会促进机器和环境的进步和发展。三者之间是相互依赖、相互促进的关系。从应用出发研制高效能计算机是必须遵循的原则，既要重视应用的牵引作用，又要发挥技术进步对于应用的推动作用。

(责编：陈键、杨波)

　　如此“高大上”超级计算机，离普通人的生活有多远？是不是永远都是科研人员的专用“工具”？中科院深圳先进技术研究院副研究员陈荣亮在接受《经济参考报》记者采访时表示，超级计算机与百姓生活密切相关，其应用可以简单通俗地概括为：算天、算地、算人。

　　太湖之光实现国产

　　其实，气象数值预报一直是高性能计算机的重要应用领域之一，无论是短期天气预报还是长期气候预测，都离不开强大的超级计算机的支持。借助超级计算机预测气候变化，可以减轻极端天气给人类带来的伤害。当前世界，极端气象事件的影响日趋严重，超级计算机将提供有关发生可能性低、但破坏性大的气象事件的预警，对气候变化做出重要研究。同样，对天气情况的准确预报也需要具备迅速完成大量运算的能力。我国自行设计生产的银河Ⅱ型大型机就曾经被使用于天气预报领域。在2008年北京奥运会中，北京气象局也采用了超级计算机来为北京及周边地区提供精确到小时的天气预报。

　　●我国超级计算机使用的领域还比较窄，许多领域的应用软件是从美国购买的，这大大限制了我国超级计算机的发展。