对于我国“天河一号”和“曙光星云”在全球超级计算机500强最新排名中分列第一、第三位,有人欢呼雀跃,有人不以为然—— 

超算“第一”后怎么办?中国将发展云中超算

记者  赵亚辉

2010年12月20日00:00  来源:人民网-《人民日报》

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  第三十六期全球超级计算机500强排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。

(责任编辑:庄红韬)
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