超算性能與技術高不高，不能僅憑“速度”

　　6 月 17 日，新一期全球超級計算機 500 強榜單出爐：美國超算“頂點”以每秒 14.86 億億次的浮點運算速度再次登頂。此前連續 4 次在全球超級計算機中奪冠的“神威·太湖之光”位居第三。

　　這一消息傳來，盡管此次中國超算上榜數量蟬聯第一，但在業內仍引起反響。那么，該如何看待美國超算重返榜首，重新找回“老大”的感覺?又該如何科學合理地來看待中國超算的發展?超算未來的發展趨勢是怎樣的?6 月 18 日，科技日報記者采訪了超級計算領域的相關專家。

　　全球超算比的不僅是速度，最關鍵的在于應用

　　面對中國超級計算速度上被美國超越，針對外界各種各樣的議論與說法，國家超級計算無錫中心主任楊廣文認為，超級計算機被稱為“國家重器”，屬于國家戰略高技術領域，是世界各國競相角逐的科技制高點。但是，看一個國家超算的性能與技術水平，不能僅看它的速度，更多的應體現在實際應用上。要看它能否用得起來，并且用得好，是否能夠服務于國家特殊需要，服務于高新技術產業發展。

　　國家超級計算無錫中心先進制造部部長任虎告訴記者，“神威·太湖之光”計算機系統自 2016 年 6 月發布以來，以每秒超十億億次的浮點峰值計算能力、超千萬核心的并行規模，吸引了國內外大批頂尖團隊開展應用研發，取得了許多重大應用成果。

　　3 年來，來自國內外各應用領域的科研院所、企事業單位共申請了 1845 個賬號，其中中國香港和臺灣地區 3 個，國外用戶 45 個(包括美國、英國、俄羅斯、日本、澳大利亞、瑞士和新加坡等國家)，共完成 1200 多萬個應用課題的解算任務。

　　這些應用課題，涉及天氣氣候、航空航天、船舶工程、海洋環境、石油勘探、生物信息、藥物設計、電磁仿真、量子模擬、先進制造、新材料、新能源等 20 多個應用領域，支持了包括科學與工程計算、大數據、人工智能領域的 10 多個國家重大專項和重點研發項目，200 余項應用課題達到百萬核心計算規模。

　　特別是其中 22 個大型應用能夠高效運行整機計算資源，并行規模達到千萬核心，并取得了一批高水平的應用成果。在 6 個入圍國際高性能計算應用領域最高獎——“戈登·貝爾”獎的重大應用中，“千萬核可擴展非靜力大氣動力學全隱式模擬”和“非線性大地震模擬”2 個應用，分別獲得 2016、2017 年度“戈登·貝爾”獎。

　　“神威·太湖之光”成果促使美國再次發力

　　“美國早已將中國視為最有實力的競爭對手，過去美國政府一直禁止向中國出售高性能計算芯片，就是意圖通過限售鎖死中國超算快速發展的腳步。”楊廣文說，近 15 年來，我國從“一窮二白”，最終自主研制出世界上運算能力最強、速度最快的“神威·太湖之光”，這充分體現出我國超算機器的研發水平，現在仍處于世界領先地位。尤其是在超算機器應用上，我國已走在世界前列，充分顯示出了中國超算的實力，引起了世界超算界的高度關注。

　　“高性能計算對于國家安全、經濟競爭力和應對科學挑戰的能力至關重要，若算力不足，很難維持科技發展的持續領先。因此，美國要想繼續保持全球超級大國地位，需要在超算領域重回榜首。特別是中國超算取得的這些成績，對美國政府和研究機構觸動很大，其中‘神威·太湖之光’的問世，促使美國加大投入研發新一代超級計算機。”楊廣文說 。

　　楊廣文介紹，E級計算被公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”，是國際上高端信息技術創新和競爭的制高點。E級超算指每秒可進行百億億次數學運算的超級計算機，比“神威·太湖之光”快 8 倍，主要滿足全球氣候變化模擬、天體物理大數據的處理、模擬宇宙的演化、新型材料驗證等重大計算需求。因此，發達國家都在搶占發展先機。

　　事實上，我國面對未來一場新的挑戰與考驗，超前布局了下一代超算，在“十三五”國家重點研發專項中，重點支持三個不同技術路線的E級原型系統即“天河三號”、“曙光”機和“神威”機的研發。可以說，中國E級超算系統研發正在穩步推進。

　　“隨著國際競爭和形勢變化，中國超算的下一步目標是掌握關鍵核心技術，包括處理器、光電子元件、3D 內存、新型存儲設備、應用軟件等，加大對大數據與人工智能等新興超算應用的支撐，全面打造國產超算生態環境，實現可持續創新發展。”中國高性能計算重點研發專項總體組組長、中山大學數據科學計算機學院院長錢德沛說。
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