分析：需理性看待超级计算机全球第一

第三十六期全球超级计算机500强排行榜日前在美国新奥尔良正式发布，我国首次有两 台超级计算机位列三甲。由国防科学技术大学研制的“天河一号”二期系统以实测运算速度每秒2570万亿次位居榜首，由中科院计算所和曙光公司研制的“曙光 星云”以实测运算速度每秒1270万亿次位居第三。如何理性看待此次突破？我国高性能计算机产业还存在哪些不足？如何在未来的激烈竞争中赶超发达国家？本报记者采访了多位专家。

“第一”来之不易

近几年的连续突破，其实经过了几代人数十年的不懈努力

“我国的高端信息技术和产业还处在发展过程中，‘天河一号’此次夺魁，是历史性的突破，实属不易。”“天河一号”工程办主任李楠研究员说，我国在超级计算机领域的突破向世界证明，只要我们找准突破口，坚持自主创新，就能够研制出具有世界领先水平的产品。

“超级计算机是‘计算机领域的珠穆朗玛峰’，代表着世界信息技术 的战略制高点，是一个国家科技发展水平和综合国力的重要标志。”中科院计算所副所长、曙光首席科学家孙凝晖研究员告诉记者：“很多人都不了解，我们近几年 的连续突破，其实经过了几代人数十年的不懈努力。从上世纪50年代开始，我国科学家一直在不断追赶。”

中科院计算所所长李国杰院士，至今清楚地记得1992年在美国封闭开发“曙光一号”时的情景：11个月的时间，核心开发小组甚至没有游览一下附近的街道和商店。如此忘我投入，是基于一种急迫追赶的心情当时中国高性能计算机和美国的差距超过10年。

从最初的不甘落后，到创业阶段的艰苦探索，再到如今追赶超越，我国走出了一条经济可行的产业化之路。在此次全球500强排行榜中，中国有41席，总体占有率8.2%，位居第二。

成就理性看待

虽然在计算速度方面已走到世界前列，但是在技术水平上还不能这么说

“我们对取得的成绩要有一个理性的判断，不能沾沾自喜。”“天河一号”副总设计师胡庆丰研究员说，与发达国家尤其是美国相比，我国在核心电子器件、高端通用芯片和基础软件，以及大型行业应用软件等方面存在明显差距。

“虽然我们在计算速度方面已经走到世界前列，但是在技术水平上不能这么说。”孙凝晖说，“我们的机器计算快，但是访存速度慢，不均衡，整机的效 率还有不小的差距。我的看法是有两年的差距。在信息产业领域，有一个摩尔定律，相差两年就意味着相差一代。而且，在未来10年内，这两年的差距追赶起来也 很有难度。”

“这就像体育比赛，在2010年这一站你拿了金牌，并不意味着你的体育水平就是世界最高了，关键还要看你未来的持续表现。”孙凝晖说。

美国著名计算机设计师沃利奇表认为，世界不会停止脚步，中国的赶 超只是暂时情况。据了解，目前已有5个计划或正构建的超级计算机系统，其运算能力将会超越“天河一号”，这些正建造的超级计算机大多数都集中在美国。美国 橡树岭国家实验室正在研制内置加速器的超级计算机，研制成功后计算能力有望达 20千万亿次，预计在2012年研制完成，其速度将近“天河一号”10倍。

差距不容忽视

核心差距在软件和应用，任务长期而艰巨

在硬件方面，不论是“天河一号”，还是“曙光星云”，其主要核心芯片都采用的是美国的产品。在专家眼里，这个差距虽然明显，但不是核心差距，更大的差距在软件和应用方面，欠缺更多的是“软实力”。

“这就好比汽车业，中国能生产出全世界最多的车，但是汽车的种类、质量、利用率和西方还有明显差距。”孙凝晖说：“速度并非最重要的指标，更重要的是应用能力。”

“产业和技术一定是互相支撑或者依托的，离开产业谈技术没有意义，离开技术谈产业没有根基。”曙光集团总裁历军告诉记者，从产业来看，应用水平低和需求不足是我国高性能计算机产业的现实问题，这也和国家经济发展水平相适应。

在我国，高性能计算机目前主要应用在气象、石油开采、科学计算、 生物研究等这些“象牙塔”领域，核心的工业领域尚没有广泛应用。而在发达国家，用户则遍布社会的各个领域，波音飞机、福特汽车、好莱坞电影等，背后都有超 级计算机的功劳。正是应用的差距造成了一种状况，在我国，往往是先研制出超级计算机，再去找需求；而在发达国家，往往是先有大的需求，再去造超级计算机。 这也是为什么与发达国家相比，我国的高性能计算机同质化状况更严重、使用效率也更低的原因。

“曙光过去20年的实践证明，并不是说没有需求”，历军说：“只是用户不知道怎么用，这需要一个培育的过程。以上海超算中心为例，建成后不到一年，运算负荷就超过了80%。”

“需求其实很大，但是需求要转变为应用，必须有知识产权的大型应用软件，这一直是中国超算发展的一块短板。”孙凝晖说：“没有好的软件，是很难用好超级计算机的，现在我们的软件要么是购买国外的，要么就是开放源码的软件，严重制约了行业的发展。”

“天河一号”常务副总设计师、国防科大计算机学院院长廖湘科表 示，要用好超级计算机，必须在每个专业学科领域工业、流体力学、结构仿真、生命科学等都开发出专门的应用软件，改变严重依赖进口的局面。这是一个长期 而艰巨的任务，需要提高认识，从学科建设的角度制定长远规划，从培养严重缺乏的应用开发人才做起。

未来展望

云计算是未来数年信息产业不可逆转的发展趋势

“在国际上，高性能计算机每隔3年到3年半性能提高10倍”，孙凝晖说：“速度的追求永无止境，必须在追求速度的同时，和应用紧密结合。仅有平台是没有价值的，应用才是价值所在。”

“云计算是未来数年信息产业不可逆转的发展趋势，这给我们带来了新的契机”，历军说：“我们提出了一个方向，就是‘云中超算’。云计算的本质要求实现集中计算、集中存储，这为高性能计算机产业的成长壮大创造了条件。”

历军认为，未来不仅要为用户提供硬件产品，更重要的是提高服务能力，提高为客户提供综合解决方案的能力，提高工程设计和工程开发能力，在普及应用上不断努力。

“曙光在成都的云超算中心已经建设完成，后续还会再建5—10个 这样的区域云超算中心。未来3—5年的目标是在全国各省区市都建成一个面向云计算业务的超算中心。”历军说，事实已经证明，汽车、核电、钢铁、新材料、飞 机制造等越来越多的工业企业正在成为我们超算中心的服务对象，未来我们将继续改进，让更多的用户用最少的投资享用高端的计算服务。

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