应用从“高大上”向“平民化”全面拓展

　　■国家超级计算机天津中心应用研发部部长　孟祥飞

　　超级计算机被誉为电子信息技术领域的“皇冠”，是“国之重器”和国家综合国力的重要标志。当前，我国超级计算机的应用领域正从“高大上”向“平民化”快速拓展。

　　以前超级计算机的主要功能是“算天、算地、算人”。“算天”，就是研究气候气象等大气物理与宇宙起源演化等天体物理重大问题，比如千年气候变化研究、年季的区域气候变化研究、气象和海洋预报、空气污染预警预报等。“算地”，就是解决油气能源开发中地下油藏分布的“小地球物理”和地震成因、地质演化等“大地球物理”研究挑战。特别是在油气勘探领域，基于高密度地震波勘探数据，反演地下地质结构三维高精度成像来指导油气开采，必须依靠超级计算能力来完成大规模地震数据处理。目前我国在这个领域已经走在世界先进水平。“算人”，就是研究人类的基因密码、生命动力学特征、神经科学等。比如一个人的大脑就有1000亿个神经元和更大规模的神经突触，要在人类生命科学领域取得重大突破，就必须借助超级计算机进行复杂的具有生命特征的动力学仿真和海量数据处理。

　　当前，信息技术的发展将我们带入了大数据时代。超级计算机也在“管吃、管穿、管住、管行、管玩”等事关百姓生活的领域大显身手。“管吃”，就是用高性能数据分析来指导农业优质育种、高效环保肥料生产、发酵等食品工艺优化。“管穿”，就是通过高分子材料模拟、“材料基因组”实施来开发更舒适、优质和丰富的服装材料。“管住”，就是用建筑信息建模和虚拟现实等技术，让我们不仅可以看到我们的小房子，还可以足不出户就了解我们生活的大环境。“管行”，就是用我们基于超级计算机构建的“数值风洞”指导我们研发安全行驶的汽车、稳定飞行的飞机。“管玩”，由超级计算机构建起来的大规模渲染制造平台正在为我们制作绚丽的灯光秀、大规模动漫渲染和影视特效等，像春晚灯光秀、动画片“熊出没”、新版西游记等大量我们喜闻乐见的作品正在超级渲染平台上完成。

　　超级计算机正在不断深入融入我们科技创新和社会发展的各个领域，成为既能“顶天”又能“立地”的信息技术“大咖”。

　　“数”说全球超算新趋势

　　从最新一期全球超级计算机500强榜单来看，中国企业表现出色，尤其华为异军突起。美国超算数量“小幅复苏”，全球超算继续缓慢“整体提速”，前一百强首次是清一色的千万亿次超算系统。前十名中，“神威·太湖之光”以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度继续领跑，中国“天河二号”排名第二，第三名美国“泰坦”和第四名美国“红杉”与“天河二号”之间又有较大差距。第五名和第六名是两个“新面孔”——美国的“科里（Cori）”与日本的“Oakforest-PACS”。日本“京”、瑞士“代恩特峰”、美国“米拉”和“三一”分别排名第七至第十，均是“老面孔”。

　　从各国超算上榜总数看，这一次，中国入围数量从上一期的168台增至171台，“小幅复苏”的美国也从上一期的165台恢复至171台，两国首次并列第一。在累计运算性能方面，中国超算占所有超算总性能的33.3%，比第一名美国的33.9%稍逊一筹。从公司角度看，中美两国计算机企业在榜单前几名仍呈“交错”之势。美国惠普公司生产的超级计算机依旧最多，但已从上一期的127台降至112台。不过，如果算上该公司新近收购的硅图公司所生产的入榜超算，总数则达到140台。第二名是中国联想，从上一期的84台增至92台。

　　超算处理器一般都会使用多个内核，负责执行计算、数据处理等最重要任务。此次上榜的超算中，98.2%的超算使用的处理器至少有6个内核，88%的超算运用至少含8个内核的处理器，72.2%的系统使用内含10个或更多内核的处理器。

　　占领科技创新制高点

　　■崔春雨

　　9月15日22时04分，搭载天宫二号空间实验室的长征二号FT2运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射；10月27日，由国家并行计算机工程技术中心牵头的“E级高性能计算机原型系统”研制项目正式启动，速度将十倍于目前世界最快……近段时间以来，我国又一批重大科技创新成果振奋人心，向世界展示着中国人民占领科技创新制高点的雄心壮志。

　　历史经验表明，重大科技创新成果对一个国家的全面建设具有强大的带动作用。18世纪出现了蒸汽机等重大发明，成就了第一次工业革命，开启了人类社会现代化历程。19世纪，科学技术突飞猛进，催生了由机械化转向电气化的第二次工业革命。20世纪前期，量子论、相对论的诞生形成了第二次科学革命，引发了以航空、电子技术、核能、航天、计算机、互联网等为里程碑的技术革命。一些国家抓住科技革命的难得机遇，实现了综合国力的快速提升。

　　抓重大科技创新研发，既是我国的优良传统，也是我国迈向科技强国的必由之路。新中国成立以来，我国取得了“两弹一星”、超级杂交水稻、量子通讯、北斗导航等一大批科技成果。党的十八大以来，我国科技创新虽硕果累累，但自主创新成果不多、领军人才缺乏、科技创新体制机制不畅等问题犹在。习主席强调：“必须坚持走中国特色自主创新道路，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，加快各领域科技创新，掌握全球科技竞争先机。”把这一重要指示落到实处，需要牢牢牵住科技创新这个“牛鼻子”，尽快下好科技创新这步“先手棋”。

　　“实施创新驱动发展战略，最根本的是要增强自主创新能力，最紧迫的是要破除体制机制障碍，最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。”激发活力才能提高动力。近年来，我国在破除科技创新藩篱上出快刀、下大力，随着《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》《关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》等一系列政策的精准落地，我国迎来了“绿我涓滴，会它千顷澄碧”的喜人景象。

　　“国势之强弱，系乎人才。”占领科技创新制高点，必须紧紧扭住人才队伍这个关键，坚决贯彻人才优先发展战略，才能让更多千里马竞相奔腾。在人才选用上既突破“孩子是自己的好”的门户之见，又不囿于“外来和尚会念经”的片面认识，才能真正聚天下英才而用之，为实现中华民族伟大复兴中国梦汇聚浩浩荡荡人才大军，为建设科技强国奠定坚实的智力基础。

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