成為超算強國，中國還有多遠的路要走？

還有幾天，一年一度的全球規模最大的超算盛會(huì )—ISC2019就將在德國法蘭克福召開(kāi)，會(huì )上將公布全球超算TOP500排行榜。近年來(lái)，中國超算取得了舉世矚目的進(jìn)步，不僅有“天河二號”“神威·太湖之光”連續5年雄踞全球超算Top500榜首，還在2016~2017年連續兩年摘得“戈登貝爾獎”。但在取得輝煌成績(jì)的背后，我們也應清醒的意識到，中國距離真正意義上的超算強國還有相當長(cháng)的一段路要走。

細究超算技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化現狀，我國在超算能耗、軟件應用、人才等方面，有一系列待補齊的短板，如果不能克服這些挑戰，在超算領(lǐng)域，都不能算作真正意義的強大。

挑戰之一：能耗考驗，無(wú)法回避之題

我國超算系統曾因耗電量巨大陷入爭議漩渦：一個(gè)十萬(wàn)億億次的超算中心能耗甚至相當于一個(gè)小型核電站；國內某超算中心的年耗電量約為2億度，電費超過(guò)1億元。

未來(lái)，隨著(zhù)數據量不斷激增，計算力進(jìn)一步提升到百億億次、千億億次超算，“功耗墻”更將是一道難以逾越的挑戰，降低能耗成為HPC發(fā)展的趨勢。

挑戰之二：“軟實(shí)力”不足，如何解碼困局

國外的專(zhuān)家曾經(jīng)質(zhì)疑過(guò)中國超算“僅僅為了跑分”、“用不起來(lái)”，此觀(guān)點(diǎn)有失偏頗。

在國家相關(guān)政策支持下，我國先后重點(diǎn)支持了物理化學(xué)、天文、氣候氣象、生物醫藥、新能源、流體仿真、大飛機、石油勘探地震成像等領(lǐng)域的超級計算應用，推動(dòng)并研制出一批知識產(chǎn)權的行業(yè)應用軟件。近年來(lái)，受惠于“互聯(lián)網(wǎng)+”政策和國內幾家互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)的資金人才優(yōu)勢，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能領(lǐng)域的超算應用也發(fā)展迅猛。

但整體而言，我國超算軟件應用領(lǐng)域還是較窄，民用商業(yè)軟件發(fā)展滯后，廣泛的民生領(lǐng)域應用有待開(kāi)發(fā)。超算應用“陽(yáng)春白雪”問(wèn)題仍然有待解決，超算的社會(huì )效益和社會(huì )貢獻還沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)。

挑戰之三：人才不足，亟需突破專(zhuān)業(yè)瓶頸

超算人才嚴重不足，成為我國超算發(fā)展路上一大掣肘。據HPC wire近期報道，“高性能研究計算機的專(zhuān)業(yè)性人才需求量很大，一些以大學(xué)為中心的研究所，職位空缺幾個(gè)月甚至幾年”，中國超算行業(yè)面臨同樣的窘境。

超算領(lǐng)域人才“既要懂計算機編程、又要熟悉應用領(lǐng)域”的天然高門(mén)檻，讓年輕后備人才望而卻步。我國超算應用軟件的研發(fā)人員大部分分散在一些小的實(shí)驗室、研究所，或者依附在以硬件研發(fā)為主的國家重點(diǎn)實(shí)驗室，僅在核物理、石油、氣象、地球物理等個(gè)別領(lǐng)域建有專(zhuān)門(mén)的國家重點(diǎn)實(shí)驗室，但是未形成合力。學(xué)科人才和資源發(fā)展不均衡，導致研發(fā)方向和人才隊伍發(fā)展受阻。

超算強國前路漫漫 怎能朝夕之間到達終點(diǎn)

羅馬不是一日建成的，中國超算產(chǎn)業(yè)短板的彌補，也不能期待一蹴而就。目前，國內有部分單位、企業(yè)，在缺乏宏觀(guān)規劃的情況下，盲目投入大量人力物力財力發(fā)展超算，不僅不能解決問(wèn)題，還會(huì )造成超算資源浪費。

正如人的成長(cháng)，不能缺少生理發(fā)展的每個(gè)階段一樣，技術(shù)的發(fā)展，也需要每一步都穩扎穩打，不能急功近利。發(fā)展超算，是場(chǎng)“持久戰”，應戒驕戒躁，不能抱希望于走捷徑。廣大地方單位及企業(yè)應加大發(fā)展關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)打造，加強自主創(chuàng )新和開(kāi)放創(chuàng )新，以創(chuàng )新技術(shù)實(shí)現超算中心性能提升，節能降耗；在軟件應用層面，應以應用需求為主線(xiàn)，結合產(chǎn)業(yè)和用戶(hù)迫切需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)布局，與用戶(hù)協(xié)同開(kāi)展研發(fā)，拓展應用領(lǐng)域，讓超算實(shí)現“平民化”，惠澤于民；高校、企業(yè)聯(lián)合培育超算人才，加大課程體系建設和社會(huì )實(shí)踐機會(huì )，以滿(mǎn)足行業(yè)長(cháng)遠需求。

“不積跬步無(wú)以至千里”，只有中國超算企業(yè)、研究機構、高校等單位腳踏實(shí)地、共同集中精力克服超算短板，逐步完善中國高性能計算生態(tài)環(huán)境，才能夠推動(dòng)中國超算可持續發(fā)展，使中國成為真正的科技強國。