超能計(jì)算“軟”肋

1、<p><b>　　超能計(jì)算“軟”肋</b></p><p>　　超級(jí)計(jì)算最大的投資應(yīng)該在應(yīng)用軟件，最大的困難也在應(yīng)用軟件。 </p><p>　　中國13億人按每人每秒計(jì)算一次，大概要用計(jì)算機(jī)運(yùn)算1000年，才相當(dāng)于“天河二號(hào)”運(yùn)算一小時(shí)。這臺(tái)每秒運(yùn)算次數(shù)以千萬億次計(jì)的“超級(jí)計(jì)算機(jī)”在2013年11月18日國際TOP500公布的最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排

2、行榜中蟬聯(lián)“全球最快計(jì)算機(jī)”桂冠。 </p><p>　　事實(shí)上，“天河二號(hào)”首次登上榜首是在2013年6月。當(dāng)天，“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)，正如往常一樣安靜地進(jìn)行著它的運(yùn)算任務(wù)。而正在德國東部城市萊比錫召開的2013國際超級(jí)計(jì)算大會(huì)上，它卻吸引了全世界的目光?！疤旌佣?hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)成為當(dāng)今世界運(yùn)算速度最快、綜合技術(shù)領(lǐng)先的超級(jí)計(jì)算機(jī)。 </p><p>　　這也是繼“天河一號(hào)”之后，中國超級(jí)

3、計(jì)算機(jī)再次獲得世界第一的桂冠。時(shí)光回溯到2010年11月16日，國防科技大學(xué)研制的“天河一號(hào)”在世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)中位居第一，中國人首次站到了超級(jí)計(jì)算機(jī)世界冠軍的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上。 </p><p>　　然而，8個(gè)月以后，日本一臺(tái)名為“京”的超級(jí)計(jì)算機(jī)就將“天河一號(hào)”擠下冠軍臺(tái)。之后，美國研制的“紅杉”、“泰坦”超級(jí)計(jì)算機(jī)先后坐上世界第一的交椅，“天河一號(hào)”排名滑落至第8名。 </p><p>

4、;　　面對(duì)世界超級(jí)計(jì)算機(jī)界的殘酷競爭，2011年12月，國防科技大學(xué)的天河團(tuán)隊(duì)開始對(duì)新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。這一次，他們的目標(biāo)是億億次級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)，計(jì)算能力要比“天河一號(hào)”提升10倍以上?！疤旌佣?hào)”的創(chuàng)新突破點(diǎn)，正是從“天河一號(hào)”的優(yōu)勢與不足開始的，“這是一個(gè)自我反省、自我超越的過程?！?</p><p>　　當(dāng)然，“天河二號(hào)”不僅運(yùn)算能力強(qiáng)大，其應(yīng)用也分布于生物醫(yī)藥、新材料、工程設(shè)計(jì)與仿真分析、天

5、氣預(yù)報(bào)、氣候模擬與海洋環(huán)境研究、數(shù)字媒體和動(dòng)漫設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。 </p><p>　　這意味著超級(jí)計(jì)算機(jī)已大踏步進(jìn)入民用時(shí)代，和人們生活密不可分。而在過去，超級(jí)計(jì)算機(jī)從誕生那天起就主要被用于軍事、科學(xué)、航天等高科技領(lǐng)域。直至上個(gè)世紀(jì)80年代，PC機(jī)出現(xiàn)后，超算才有了其他的應(yīng)用。但由于當(dāng)時(shí)成本很貴，所以主要應(yīng)用在氣象、石油等有絕對(duì)需要的成熟行業(yè)。隨著上個(gè)世紀(jì)90年代中期機(jī)群出現(xiàn)后，超算成本開始下降，應(yīng)用才開始分布在

6、計(jì)算化學(xué)、計(jì)算物理、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。 </p><p>　　值得一提的是，在2008年北京奧運(yùn)會(huì)開幕式上，當(dāng)“體操王子”李寧騰空而起，腳踏祥云在 “空中跑道”上奔跑起來時(shí)，一幅中國式畫卷沿“空中跑道”徐徐展開。此時(shí)，世界被震撼了。但鮮為人知的是，這幅震憾世界畫卷的數(shù)字影像效果是由超級(jí)計(jì)算機(jī)處理完成的。 </p><p>　　然而，我國超算應(yīng)用情況與美國相比，差距依然巨大。中國工程院院士李國杰

7、告訴《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者：“超算應(yīng)用落后主要是由于國家整體經(jīng)濟(jì)落后，當(dāng)然國家對(duì)超算應(yīng)用研究的支持還不夠也是重要原因?！北本?yīng)用物理與計(jì)算數(shù)學(xué)研究所研究員袁國興告訴記者：“美國現(xiàn)在應(yīng)用軟件的投資在60%以上，硬件投資只占不到30%，而中國的軟件投資比例只在10%左右?！?</p><p>　　這意味著我國應(yīng)該積極學(xué)習(xí)歐美國家的做法。中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員張?jiān)迫硎?，超?jí)計(jì)算機(jī)大國美國的機(jī)械制造水平高，應(yīng)

8、用水平也高，多年來在各個(gè)方面都得到很好的利用；與之相比，現(xiàn)在中國的機(jī)械制造水平還不錯(cuò)，但是應(yīng)用軟件水平確實(shí)很低。 </p><p>　　不過張?jiān)迫舱劦搅艘恍┙鉀Q方案，比如現(xiàn)在中國大型企業(yè)都有自己的軟件，也沒人想去盜版，如果能夠找到一個(gè)好的方法去推動(dòng)這些專有軟件發(fā)展，可以作為一個(gè)切入點(diǎn)，將整個(gè)軟件產(chǎn)品環(huán)境的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)做好。 </p><p>　　當(dāng)然，這幾年，國家發(fā)現(xiàn)超算和應(yīng)用之間的差距

9、越來越大之后，也開始逐步加大在應(yīng)用方面的投資比重。2012年，科技部在“十二五”863“高效能計(jì)算及其應(yīng)用環(huán)境”重大專項(xiàng)計(jì)劃里投入1個(gè)億元對(duì)8個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域和1個(gè)超算應(yīng)用軟件平臺(tái)進(jìn)行資助。在張?jiān)迫磥恚瑖铱萍疾看伺e是想加大力度解決應(yīng)用的短板問題。 </p><p>　　經(jīng)過“天河一號(hào)”一年多的開發(fā)、運(yùn)行測試及“神威藍(lán)光”新機(jī)器的推出，我國在超算應(yīng)用軟件方面，尤其是在處理器方面取得了很多的新進(jìn)展，在大規(guī)模軟件的研發(fā)水

10、平上逐步提高。張?jiān)迫J(rèn)為，下一步要把應(yīng)用的效果做扎實(shí)，用超算以及自主研發(fā)的軟件，模擬出若干重要的科學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)一些新的規(guī)律，解決一些國計(jì)民生的重大問題，這是下一步需要實(shí)實(shí)在在解決的問題。 </p><p>　　實(shí)際上，在國外，企業(yè)在整體科技創(chuàng)新方面已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用。而我國往往取的是科研單位帶動(dòng)企業(yè)的研發(fā)模式，由科研單位主導(dǎo)研發(fā)項(xiàng)目，再由企業(yè)推向市場，因而在研發(fā)成果市場化方面存在一些問題。張?jiān)迫J(rèn)為，如今國內(nèi)的

11、企業(yè)已經(jīng)完全有能力、找出科研議題和國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，尤其是一些先鋒企業(yè)，完全有能力把科研成果用好，并轉(zhuǎn)化為競爭力。 </p><p>　　中國超算產(chǎn)業(yè)除了在軟硬件投入方面失衡外，人才緊缺也是行業(yè)的發(fā)展瓶頸。清華大學(xué)高性能計(jì)算技術(shù)研究所所長楊廣文教授曾表示，人才培養(yǎng)與計(jì)算機(jī)實(shí)際需求脫節(jié)，缺乏交叉學(xué)科人才，是當(dāng)前超算人才建設(shè)的核心問題。 </p><p>　　楊廣文認(rèn)為，在超算的使用過程中

12、，超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用就是超級(jí)計(jì)算機(jī)與其他專業(yè)學(xué)科的交叉過程，這需要大量的交叉學(xué)科人才。但是當(dāng)前大學(xué)普遍缺乏此類課程，專業(yè)設(shè)置較少，很多學(xué)校有心無力，正是受制于交叉型學(xué)科的缺乏。 </p><p>　　我國超級(jí)計(jì)算機(jī)在硬件發(fā)展上已經(jīng)處于領(lǐng)先水平，但在軟件開發(fā)上依然任重而道遠(yuǎn)?！叭绻覀兊某隳芡ㄟ^不斷提升性能水平，不斷研發(fā)更好的軟件，做出積極的成果反饋國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和科學(xué)研究，我相信我們國家下一步會(huì)更加支持超級(jí)計(jì)算