超算不僅要速度，還要好用

　　為了保持在超級計算機研發(fā)領(lǐng)域的競爭力，歐盟近日宣布，將投入10億歐元用于研制兩套世界級超級計算機系統，并期望最終超越中國、美國和日本。

　　雖然超級計算機的基本組件與個(gè)人電腦沒(méi)有太大差異，但作為計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類(lèi)計算機，超級計算機一直被視為“國之重器”，是世界各國競相角逐的科技制高點(diǎn)，也是一個(gè)國家科技實(shí)力的重要標志。

　　運算速度與擁有量 雙雙領(lǐng)先

　　談及超級計算機，可能大家都會(huì )覺(jué)得離日常生活比較遠，其實(shí)不然?！俺売嬎阕鳛橐豁椌哂袘鹇砸饬x的技術(shù)，它的應用已不局限于基礎科學(xué)研究，它正在國家安全等領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要作用。實(shí)際上，我們生活的方方面面都與超級計算機有著(zhù)密切的聯(lián)系?！鼻迦A大學(xué)教授、國家超級計算無(wú)錫中心主任楊廣文告訴科技日報記者。

　　在石油勘探、高端裝備制造、生物醫藥、動(dòng)漫設計等領(lǐng)域，超級計算機都有廣闊的應用前景。比如，借助超級計算機的模擬手段，科學(xué)家可在較短的時(shí)間內從幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)種化合物中篩選出有效的藥物化合物，這不僅節省了購買(mǎi)真實(shí)化合物的大量資金，而且大大縮短了藥物研發(fā)的周期。

　　在最新公布的世界超級計算機TOP500榜單中，我國的“神威·太湖之光”超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力以及每秒9.3億億次的持續計算能力，奪得冠軍。它1分鐘的運算能力相當于72億地球人同時(shí)用計算器不間斷計算32年。

　　“目前，我國是唯一一個(gè)超級計算機的計算能力超10億億次/秒的國家，其他國家超級計算機的運算速度約在幾億億次/秒，大概兩三億億次這樣的一個(gè)水平，今年美國可能會(huì )推出運算速度20億億次/秒左右的超級計算機?！鼻迦A大學(xué)副教授、國家超級計算無(wú)錫中心副主任付昊桓對科技日報記者說(shuō)。

　　我國不僅在超級計算機的計算性能上做到了國際領(lǐng)先，而且在超級計算機的擁有量上也名列前茅。在新一期世界超級計算機500強名單中，我國占了202個(gè)，美國占143個(gè)。

　　上千萬(wàn)人一起干活 協(xié)同調度難

　　此番歐盟要想扭轉頹勢，研制世界最快的超級計算機，還需要掃清不少技術(shù)上的“攔路虎”。

　　比如，我國的“神威·太湖之光”就安裝了40960個(gè)中國自主研發(fā)的“申威26010”眾核處理器，同時(shí)一個(gè)處理器里面有260個(gè)核，總共有1000多萬(wàn)個(gè)核。

　　在楊廣文看來(lái)，如何統一調度上千萬(wàn)個(gè)核，并令應用程序能將計算任務(wù)有效分配到這些核上，這是超級計算機研發(fā)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題?！?000多萬(wàn)個(gè)核去解決一個(gè)問(wèn)題，就相當于一個(gè)人指揮上千萬(wàn)人去干活，如果不能科學(xué)管理，就很難實(shí)現每個(gè)人工作效率的最大化。超級計算機也一樣，處理器核心統一調度的技術(shù)難度也是多方面的?！睏顝V文說(shuō)。

　　楊廣文表示，首先是芯片技術(shù)，要確定什么樣的芯片最合適;二是芯片的互聯(lián)技術(shù)，這么多的芯片，用什么方法聯(lián)起來(lái)最高效;三是功耗，要盡量降低功耗;四是管理技術(shù)，這么多芯片該如何管理，怎樣才能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題;最后硬件完成以后，還得有應用程序，這樣就形成了一個(gè)超算的生態(tài)，使用中需要不斷完善、不斷更新。所以，要想研制全球最快的超級計算機，需要全方位的技術(shù)突破。

　　付昊桓還表示，雖然近幾年因為經(jīng)費問(wèn)題，歐盟有關(guān)超級計算機的研發(fā)相對滯后，但其實(shí)歐盟在超級計算機的研發(fā)方面已有相應的技術(shù)積累，比如芯片研發(fā)、系統制造。

　　超級計算機的下一步 打贏(yíng)應用之戰

　　與此同時(shí)，歐盟提出研制最快超級計算機也引發(fā)了網(wǎng)友關(guān)于未來(lái)的超級計算機將會(huì )朝著(zhù)什么方向發(fā)展的討論。

　　“實(shí)際上，現在大家都在探索下一代超級計算機的發(fā)展方向，但到目前為止還沒(méi)有定論。無(wú)論在結構上還是在采用的技術(shù)方案上都沒(méi)有明確的說(shuō)法，大家還在不斷研究，各國都在摸索?！睏顝V文說(shuō)。

　　付昊桓表示，下一代的超級計算機，雖然速度上肯定還會(huì )提升，但在應用的層面上會(huì )有變化。傳統的高性能計算機更多地用于模擬工作，但最近幾年有關(guān)大數據的應用越來(lái)越多，未來(lái)的超級計算機可能會(huì )比較注重計算與大數據的融合。

　　國際超算界已把超級計算機的下一個(gè)速度峰值鎖定為E級即百億億次/秒。國家“863計劃高性能計算機及其核心軟件”重大專(zhuān)項總體組組長(cháng)、中山大學(xué)錢(qián)德沛教授曾表示：“從速度上說(shuō)，百億億次相當于現在最快計算機的10倍;在計算密度、通信速率、功率能耗等方面，更是提升了一個(gè)數量級?！碑斍?，百億億次計算機已成為世界各國激烈爭奪的“制高點(diǎn)”。同時(shí)，楊廣文也表示，在下一代超算的競爭中，中國不僅要打贏(yíng)速度之戰，更要打贏(yíng)應用之戰。

　　長(cháng)久以來(lái)，應用被認為是我國超算發(fā)展的主要短板。

　　但在楊廣文看來(lái)，事情已經(jīng)有了變化。他表示，到目前為止，“神威·太湖之光”已完成應用17項，在天氣氣候、航空航天、海洋科學(xué)等重要領(lǐng)域取得了一些應用成果。最近幾年，我國已在超算的應用上取得了長(cháng)足的進(jìn)步，也受到了國外相關(guān)研究人員的高度關(guān)注。