應用從“高大上”向“平民化”全面拓展

　　■國家超級計算機天津中心應用研發部部長　孟祥飛

　　超級計算機被譽為電子信息技術領域的“皇冠”，是“國之重器”和國家綜合國力的重要標志。當前，我國超級計算機的應用領域正從“高大上”向“平民化”快速拓展。

　　以前超級計算機的主要功能是“算天、算地、算人”。“算天”，就是研究氣候氣象等大氣物理與宇宙起源演化等天體物理重大問題，比如千年氣候變化研究、年季的區域氣候變化研究、氣象和海洋預報、空氣污染預警預報等。“算地”，就是解決油氣能源開發中地下油藏分布的“小地球物理”和地震成因、地質演化等“大地球物理”研究挑戰。特別是在油氣勘探領域，基於高密度地震波勘探數據，反演地下地質結構三維高精度成像來指導油氣開採，必須依靠超級計算能力來完成大規模地震數據處理。目前我國在這個領域已經走在世界先進水平。“算人”，就是研究人類的基因密碼、生命動力學特征、神經科學等。比如一個人的大腦就有1000億個神經元和更大規模的神經突觸，要在人類生命科學領域取得重大突破，就必須借助超級計算機進行復雜的具有生命特征的動力學仿真和海量數據處理。

　　當前，信息技術的發展將我們帶入了大數據時代。超級計算機也在“管吃、管穿、管住、管行、管玩”等事關百姓生活的領域大顯身手。“管吃”，就是用高性能數據分析來指導農業優質育種、高效環保肥料生產、發酵等食品工藝優化。“管穿”，就是通過高分子材料模擬、“材料基因組”實施來開發更舒適、優質和豐富的服裝材料。“管住”，就是用建筑信息建模和虛擬現實等技術，讓我們不僅可以看到我們的小房子，還可以足不出戶就了解我們生活的大環境。“管行”，就是用我們基於超級計算機構建的“數值風洞”指導我們研發安全行駛的汽車、穩定飛行的飛機。“管玩”，由超級計算機構建起來的大規模渲染制造平台正在為我們制作絢麗的燈光秀、大規模動漫渲染和影視特效等，像春晚燈光秀、動畫片“熊出沒”、新版西游記等大量我們喜聞樂見的作品正在超級渲染平台上完成。

　　超級計算機正在不斷深入融入我們科技創新和社會發展的各個領域，成為既能“頂天”又能“立地”的信息技術“大咖”。

　　“數”說全球超算新趨勢

　　從最新一期全球超級計算機500強榜單來看，中國企業表現出色，尤其華為異軍突起。美國超算數量“小幅復蘇”，全球超算繼續緩慢“整體提速”，前一百強首次是清一色的千萬億次超算系統。前十名中，“神威·太湖之光”以每秒9.3億億次的浮點運算速度繼續領跑，中國“天河二號”排名第二，第三名美國“泰坦”和第四名美國“紅杉”與“天河二號”之間又有較大差距。第五名和第六名是兩個“新面孔”——美國的“科裡（Cori）”與日本的“Oakforest-PACS”。日本“京”、瑞士“代恩特峰”、美國“米拉”和“三一”分別排名第七至第十，均是“老面孔”。

　　從各國超算上榜總數看，這一次，中國入圍數量從上一期的168台增至171台，“小幅復蘇”的美國也從上一期的165台恢復至171台，兩國首次並列第一。在累計運算性能方面，中國超算佔所有超算總性能的33.3%，比第一名美國的33.9%稍遜一籌。從公司角度看，中美兩國計算機企業在榜單前幾名仍呈“交錯”之勢。美國惠普公司生產的超級計算機依舊最多，但已從上一期的127台降至112台。不過，如果算上該公司新近收購的硅圖公司所生產的入榜超算，總數則達到140台。第二名是中國聯想，從上一期的84台增至92台。

　　超算處理器一般都會使用多個內核，負責執行計算、數據處理等最重要任務。此次上榜的超算中，98.2%的超算使用的處理器至少有6個內核，88%的超算運用至少含8個內核的處理器，72.2%的系統使用內含10個或更多內核的處理器。

　　佔領科技創新制高點

　　■崔春雨

　　9月15日22時04分，搭載天宮二號空間實驗室的長征二號FT2運載火箭，在酒泉衛星發射中心點火發射﹔10月27日，由國家並行計算機工程技術中心牽頭的“E級高性能計算機原型系統”研制項目正式啟動，速度將十倍於目前世界最快……近段時間以來，我國又一批重大科技創新成果振奮人心，向世界展示著中國人民佔領科技創新制高點的雄心壯志。

　　歷史經驗表明，重大科技創新成果對一個國家的全面建設具有強大的帶動作用。18世紀出現了蒸汽機等重大發明，成就了第一次工業革命，開啟了人類社會現代化歷程。19世紀，科學技術突飛猛進，催生了由機械化轉向電氣化的第二次工業革命。20世紀前期，量子論、相對論的誕生形成了第二次科學革命，引發了以航空、電子技術、核能、航天、計算機、互聯網等為裡程碑的技術革命。一些國家抓住科技革命的難得機遇，實現了綜合國力的快速提升。

　　抓重大科技創新研發，既是我國的優良傳統，也是我國邁向科技強國的必由之路。新中國成立以來，我國取得了“兩彈一星”、超級雜交水稻、量子通訊、北斗導航等一大批科技成果。黨的十八大以來，我國科技創新雖碩果累累，但自主創新成果不多、領軍人才缺乏、科技創新體制機制不暢等問題猶在。習主席強調：“必須堅持走中國特色自主創新道路，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求，加快各領域科技創新，掌握全球科技競爭先機。”把這一重要指示落到實處，需要牢牢牽住科技創新這個“牛鼻子”，盡快下好科技創新這步“先手棋”。

　　“實施創新驅動發展戰略，最根本的是要增強自主創新能力，最緊迫的是要破除體制機制障礙，最大限度解放和激發科技作為第一生產力所蘊藏的巨大潛能。”激發活力才能提高動力。近年來，我國在破除科技創新藩籬上出快刀、下大力，隨著《關於國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》《關於改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》等一系列政策的精准落地，我國迎來了“綠我涓滴，會它千頃澄碧”的喜人景象。

　　“國勢之強弱，系乎人才。”佔領科技創新制高點，必須緊緊扭住人才隊伍這個關鍵，堅決貫徹人才優先發展戰略，才能讓更多千裡馬競相奔騰。在人才選用上既突破“孩子是自己的好”的門戶之見，又不囿於“外來和尚會念經”的片面認識，才能真正聚天下英才而用之，為實現中華民族偉大復興中國夢匯聚浩浩蕩蕩人才大軍，為建設科技強國奠定堅實的智力基礎。

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