●從建設超級計算機的角度來講，中國和日本、美國以及歐洲的水平其實不相上下，但在建設思路上，中國卻與其他國家截然不同。歐美國家一般是先考察超級計算機在各領域的需求，根據實際應用開始有針對性的研發和制造；而我國則將重點放在提升超級計算機的各項計算能力上，然后再考慮實際應用。

　　●資源不足和資源利用不充分的現象同時存在，資源的單位擁有和資源的共享使用之間矛盾突出，嚴重制約了中國國家網絡服務環境的可持續發展。

　　●我國超級計算機使用的領域還比較窄，許多領域的應用軟件是從美國購買的，這大大限制了我國超級計算機的發展。

　　一年一度的國際高性能計算大會日前在德國法蘭克福再度拉開帷幕。大會第一天公布的全球超級計算機500強榜單，來自中國無錫超算中心的神威太湖之光超級計算機力壓群雄，獲得了冠軍。這引起了社會的廣泛關注。對此，多位專家建議，應以此為契機，建立健全超算研發機制，扭轉我國超算產業應用不夠的局面，將“制好”優勢轉化為“用好”優勢，在解決國防與科學重大需求的同時，帶動產業創新與開放。

　　太湖之光實現國產

　　獨攬三項第一

　　據悉，“神威·太湖之光”是全球第一臺運行速度超過10億億次/秒的超級計算機，峰值性能高達12.5億億次/秒，持續性能達到9.3億億次/秒，接近“天河二號”的3倍。打個比方說，“神威·太湖之光”一分鐘的計算能力，相當于全球72億人同時用計算器不間斷計算32年。

　　神威太湖之光有40個運算機柜和8個網絡機柜組成。每個運算機柜比家用的雙門冰箱略大，打開柜門，4個由32塊運算插件組成的超節點分布其中。每個插件由4個運算節點板組成，一個運算節點板又含2塊“申威26010”高性能處理器，整臺“神威·太湖之光”共有40960塊處理器。

　　在本次榜單中，記者注意到中國軍團的崛起。從各國系統上榜的數量來看，中國系統數量首次超過美國，達到了167臺。而在上榜超算品牌方面，惠普以127臺超算高居榜首，緊隨其后的聯想為84臺，接下來是Cray的67臺和中科曙光的51臺，IBM以38臺設備排名第五。

　　需要指出的是，“神威·太湖之光”是首次完全用“中國芯”制造的中國最強大的超級計算機，此前“天河二號”使用的是英特爾至強處理器和Xeon Phi協處理器。2015年12月，“神威·太湖之光”在國家“863計劃”支持下，科技部、江蘇省、無錫市共同出資17.95億。如今，只有5厘米見方的薄塊“申威26010”，成了“神威·太湖之光”的心臟。

　　“長期受制于人的被動與屈辱，使我國下決心研發自主知識產權的‘神威’系列超級計算機?！庇袠I內人士表示，他透露，2015年4月，美國政府宣布，把與超級計算機相關的4家中國機構列入限制出口名單，其目的是想限制中國超級計算機的發展。這直接導致采購英特爾處理器的“天河二號”未能如期完成攻關目標。“如今，‘中國芯’‘申威26010’成了我國自主研發打破30年技術封鎖的一柄利器?！痹摌I內人士感慨。

　　毫無疑問，在運算速度上，神威太湖之光讓天河二號也“屈居”第二；在性能和能耗的比值上，太湖之光也能在Green500的榜單上名列前茅。更讓世人眼前一亮的是，被稱作超算應用領域諾貝爾獎的“戈登貝爾”獎，從1987年建立以來，中國團隊從未入圍。今年，基于“神威·太湖之光”系統的三項全機應用已經入圍，占全部入圍數量一半。三項應用分別為中科院軟件所與清華大學、北師大合作的“全球大氣非靜力云分辨模擬”；國家海洋局海洋一所與清華大學合作的“高分辨率海浪數值模擬”；中科院網絡中心的“鈦合金微結構演化相場模擬”。

　　對此，賽迪智庫電子信息產業研究所副所長溫曉君博士在接受《經濟參考報》記者專訪時表示，我國高效能計算機系統在運算速度指標能力上全球領先，但在負載均衡、功耗優化等方面還存在明顯的技術短板。例如，功耗是國際公認的實現E級超級計算機的主要技術障礙，亟須在新型體系結構、新的電路實現、高能效處理器與加速器、光子通信與高能效互連、新型低功耗存儲器件、3D芯片等核心技術方面取得突破。美、日均正在全力展開研究，尋求克服這一障礙的技術手段，而我國在這方面的研究和技術積累不足。

　　算天算地算人

　　超算產業大有可為

　　如此“高大上”超級計算機，離普通人的生活有多遠？是不是永遠都是科研人員的專用“工具”？中科院深圳先進技術研究院副研究員陳榮亮在接受《經濟參考報》記者采訪時表示，超級計算機與百姓生活密切相關，其應用可以簡單通俗地概括為：算天、算地、算人。

　　其實，氣象數值預報一直是高性能計算機的重要應用領域之一，無論是短期天氣預報還是長期氣候預測，都離不開強大的超級計算機的支持。借助超級計算機預測氣候變化，可以減輕極端天氣給人類帶來的傷害。當前世界，極端氣象事件的影響日趨嚴重，超級計算機將提供有關發生可能性低、但破壞性大的氣象事件的預警，對氣候變化做出重要研究。同樣，對天氣情況的準確預報也需要具備迅速完成大量運算的能力。我國自行設計生產的銀河Ⅱ型大型機就曾經被使用于天氣預報領域。在2008年北京奧運會中，北京氣象局也采用了超級計算機來為北京及周邊地區提供精確到小時的天氣預報。

　　為便于污染物擴散，運用超級計算機測算建筑風道選址，更是讓空氣污染預報精確到每個小區。中科院深圳先進技術研究院正在國家超算無錫中心進行的一項課題，就是深圳市污染物擴散的模擬?！艾F在已經可以實現倒推排查，究竟是哪個排放點導致了某次大氣污染，未來將能夠實現每個小區、每個居民點空氣質量的準確預報。”陳榮亮說。

　　而在身體器官檢測等方面，未來要不要做手術也是電腦說了算。據悉，歐洲和日本等國的科研人員還開始將超級計算機應用到醫療領域，通過超級計算機來模擬血流、心臟，甚至任何人體器官的工作。英國醫學雜志《柳葉刀》認為，目前醫療研究已經進入分子層面，通過超級計算機的大量運算，可以有效地模擬人體器官對各類藥物的反應，這樣做能夠大大縮短新藥物的研發時間，讓各類新藥物盡快為患者服務；更為重要的是，這樣大大節省了新藥物的前期研發成本，可以使制藥公司以較為低廉的價格為患者提供更有效的藥物。

　　事實上， 超算技術早已融入人類生活的方方面面。以美國為例，高性能計算應用大致可分為幾類：一類是與國家安全密切相關的使命性應用，如美國能源部各國家實驗室所從事的核武器設計、試驗、改進和安全儲存的研究，需要超級計算機進行全物理、全系統、真三維的數值模擬；一類是解決能源、環境、健康等方面重大挑戰性問題的應用，例如聚變能源、全球氣候變化、新材料設計、新藥創制等；還有一類是以計算促進基礎科學研究和重大科學發現，例如在宇宙起源、腦功能、基因和蛋白質組學、計算物理、計算化學、計算材料等方面的應用。

　　近年來，基于人工智能的高性能計算應用呈拓展趨勢，大數據、金融計算、社會計算等都成為高性能計劃的新領域。IBM以沃森為核心提出了“認知計算”的概念，即由計算機模仿人腦的工作機制，對信息進行感知和分析處理的一種計算技術。未來，隨著開放生態體系的建立，認知計算將有望成為繼電子商務、智慧地球之后，被全球所接納和推進的又一概念和方向，并引發各大企業和各國家、地區的跟隨。

　　其實，超級計算機并非永遠都是科研人員的專用“工具”。隨著科技的日益進步，超級計算機的小型化已成可能。早在2012年，谷歌就在其舉辦的“內部搜索”發布會上公開表示，“響應一個谷歌搜索請求所需的運算量與整個‘阿波羅84計劃’的運算量（包括地面和空中）幾乎一樣多”。更重要的是，現代智能手機和平板電腦所具備的運算能力比以前要占據一整個房間的許多“巨型電腦”還要強大。預計到2019年，全球智能手機用戶數量將達到35億，這相當于智能手機的普及率將達到59%，超過2017年的50% ，相比于2013年的28%有了大幅增長。逐漸采用那些能讓人們處理復雜任務的高速運算設備是大勢所趨。最有可能出現的情況是，每個人使用的設備數量會大幅增加，這些設備不僅具有新功能，還能處理特殊任務。