讓自主創新品牌成為“金字招牌”
速問精答
出場嘉賓：國家超級計算無錫中心主任楊廣文
問：您怎樣用一句話描述我國超級計算的發展歷程？
答：伴隨著改革開放，我國超級計算從剛開始跟跑美國，到後來並跑，再到領跑，發揮了引領的作用。
問：目前我國在超級計算領域還存在哪些短板？
答：我們在應用方面目前還不夠深入，跟發達國家存在差距。
問：您對我國超級計算的發展有什麼建議？
答：在支持超算本身持續發展的同時，在重大應用上也要和國家戰略結合起來進行統一佈局。
問：請您為讀者推薦一本書。
答：《並行計算》。
近日，美國“頂點”計算機浮點運算峰值速度達每秒20億億次的消息，讓已連續4次問鼎全球超級計算機500強榜首的“神威·太湖之光”再次成為焦點。面對速度上的被超越，國家超級計算無錫中心主任楊廣文日前在接受記者採訪時卻淡定表示，“頂點”和“神威·太湖之光”本質上仍是一個量級，對當前的中國超級計算機來說，最關鍵的不是技術問題，而是應用問題。
速度之爭從未停歇
走進國家超級計算無錫中心，記者在一間1000平方米大房間內看到了“神威·太湖之光”。“這是公認的世界上最漂亮的一臺機器。”作為中國超級計算30餘年發展的見證者，楊廣文每次這樣說時都充滿自豪。這臺機器由40個運算機櫃和8個網絡機櫃組成，共有40960塊處理器。它標誌著我國超級計算不再單純以速度勝出，而是在自主可控、峰值速度、持續性能、綠色指標等方面實現了全面突破，達到了新的高度。
談及“頂點”的趕超，楊廣文一方面解釋說，“頂點”的峰值速度與“神威·太湖之光”每秒12.54億億次，都屬於十億億次量級，沒有質的變化；另一方面則表示“超越是必然的”，因為對於超算這一“兵家必爭之器”，世界上許多發達國家都在規劃和佈局。美國一度壟斷全球超級計算機500強榜首多年，總擁有量也是第一；中國“天河一號”2010年首次登頂，然後是“天河二號”“神威·太湖之光”；日本的“京”也獲得過冠軍。中國超算從早期只有高校和研究機構參與，到現在眾多企業參與進來，去年在總擁有量上也超過了美國。
記者瞭解到，分別由江南計算技術研究所、國防科技大學、曙光公司研製的我國新一代百億億次超級計算機原型驗證系統已先後研製成功，基本突破了研製E級超算系統的關鍵技術。使人們對我國在2021前後完成E級超算系統的研製充滿信心。百億億次超級計算機被公認為超級計算機界的“下一頂皇冠”。
在楊廣文看來，“神威·太湖之光”現在更重要的任務是如何先老老實實把這臺機器用好，讓自主創新品牌真正變成“金字招牌”。
如何“用好”才是關鍵
2016年，基於“神威·太湖之光”的“千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬”項目首次拿到國際高性能計算應用領域最高獎——戈登貝爾獎。2017年，“神威·太湖之光”又一項應用項目再度獲得該獎。我國超算的速度優勢開始逐漸嚮應用領域擴散。
從2016年至今，楊廣文和同事們一直致力於“用好”這臺超級計算機。2016年，最終入圍戈登貝爾獎的6個項目中有3個是“太湖之光”應用項目，2017年最終入圍3個項目中又有2個基於“太湖之光”。目前，“神威·太湖之光”的平均利用率已超過70%。“比如我們和國家氣候中心共建的數字氣候系統，中國和一帶一路沿線國家的2500萬平方公里的氣候數據都在‘太湖之光’上跑著，分辨率能精確到3公里。”
根據發展規劃，國家超級計算無錫中心選定了氣候氣象、生命、海洋、材料、天體物理五大科學問題作為主要應用方向。目前，國家超級計算無錫中心的用戶數量已超過300家，其中江蘇用戶超過50家。
如今，越來越多的工業製造技術在和信息科技尋求結合，“中國製造2025”大力促進了工業製造信息化的進程。超級計算機可以模擬機械部件在實際應用中的分析，可以人為地改變測試環境，模擬該部件在極端情況下的狀態。比如，在汽車製造領域，超級計算機可以模擬一輛新車在長距離、極端環境下的安全和性能，甚至碰撞試驗。這種跨領域技術的結合，不僅可以加速設計研發的速度，還能進行復雜情況全方位多次測試，使得產品的性能和安全性有巨大提升。可以預見，迎合產業趨勢，未來超級計算機在工業製造領域也將扮演舉足輕重的角色。
為產業轉型升級賦能
“作為建國以來江蘇省最大的計算機信息中心，我們也一直在考慮如何更好地支持地方經濟發展。”楊廣文告訴記者，江蘇是製造大省，而我國的工業創新型設計能力還有待提高。因此，無錫中心以創新型設計作為切入口，希望打造江蘇產業科技創新中心，更多地為江蘇企業轉型升級提供新思路。
事實上，國家超級計算無錫中心已和不少江蘇企業進行了合作。遠景能源公司和中心合作，進行全球高分辨率風資源預測和近場高精細度計算流體仿真模擬，為實現風場設計、風機精確選址和風資源高效利用打下了堅實的基礎。無錫飛譜電子信息技術有限公司基於“神威·太湖之光”進行電磁模擬，並建立電磁分析平臺，服務於更多用戶，大大降低了企業研發和運營成本。
“我去多家企業調研發現，企業有應用需求但缺乏應用人才，不會用。”楊廣文說，除了加強培訓，搭建滿足用戶流程的平臺也是個解決辦法。今年4月，國內首個“超算雲”在國家超級計算無錫中心發佈，“雲”上搭建了CAE設計、電磁仿真、新藥研發、汽車設計、船舶設計、動漫渲染、深度學習等10個產業化平臺。技術支持部主管劉釗告訴記者，中心有個團隊正在集成各種工業設計平臺，做成網頁版，以方便企業用戶使用。
另外，“神威·太湖之光”在小型化上也已邁出一大步，其使用的全自主研發的“申威”芯片將應用於更多 “神威小型機”。這些“神威小型機”將和“神威·太湖之光”一起形成高低搭配、互通互融的超級計算開發和運行生態環境，可以廣泛應用於大型科學工程計算、氣象模擬、先進製造模擬、證券公司的結算系統、銀行的密碼計算等。江蘇經濟報記者 杜穎梅
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