中国超级计算机高速发展引关注

深蓝色的畅想

中国在全球超级计算机500强榜单上拥有的超算数量超过其他任何国家：中国拥有186台，而美国拥有123台。

英国《金融时报》网站近日报道称，中国有能力在未来几年占据超算领域的高地。中国的突破是在研发拥有百亿亿次数学运算能力的超级计算机竞赛中实现的，这种超级计算机每秒可以执行10的18次方次浮点计算。美国超级计算机专家杰克·唐加拉表示，在超级计算机领域，中国处于世界领先地位。这些成就是中国科研人员使用本土技术独立完成的，因而尤其引人瞩目。

近年来，在技术研发和产业应用的共同推动下，中国超级计算机（简称“超算”）快速发展——技术创新方面，采用自主研发芯片的多个国内超算曾在世界超算榜单上排名第一；整体规模方面，在最新发布的全球超算榜单中，中国占比超过1/3；应用创新方面，2016以来，多个创新应用获得全球高性能应用领域最高奖“戈登·贝尔”奖。

一直以来，超算作为国家在算力基础设施领域最为重要的高性能计算能力技术，在很大程度上体现了国家的综合科研实力。海量数据处理能力和高密度计算能力是衡量超算性能优劣的直观标准，业内通常采用算力（浮点运算速度）和算效（浮点运算速度每瓦特）对超算的绝对性能和能效进行评价。10年前，国际超算的绝对计算能力已达到P级，即每秒可进行千万亿次数学运算。近年来，美国、欧盟、日本等国家和地区正加速推动E级（每秒可进行百亿亿次数学运算）计算性能目标的实现和优化。中国也高度重视E级超算的开发和研究，并已经研制成功多台E级原型机。与国外相比，中国超算的特点和优势主要体现在计算性能、自主研发和绿色节能等方面。

不断发展的超算技术，可以支撑重大科学领域的技术研究，也可推动新兴科技领域的应用创新，发挥着引领国家科技进步的关键作用。多年来，超算技术广泛应用于航天航空、电磁计算、海洋模式、医学影像、材料基因等重大科学研究和国计民生领域，为国家的基础科学研究和相关领域的技术攻关作出重要贡献。随着更多的现实应用从基于数据的模拟与仿真，走向基于算法的挖掘和训练，大数据、人工智能等新兴技术正在与超算技术融合。超算逐渐成为支撑信息化发展的算力基础设施和城市及重点行业的算力大脑。

经过几十年的发展，我国超算取得了一定的成绩，但仍面临着不小挑战。一是技术异构带来的适配问题逐渐显现。不同的芯片架构确保了超算的实施路径冗余，但随着各类应用的深入发展，也带来了软件适配的难题。模型、算法和芯片之间需要做二次适配，导致应用软件移植很难实现。二是智算中心带来的冲击日渐剧烈。随着人工智能需求的兴起，2019年至今，全国建设了20多个智算中心，对超算的发展带来较大冲击。超算和智算中心如何实现差异化发展，是行业面临的重要问题。三是商业模式带来的挑战渐成现实。国家对超算的扶持性政策弱化之后，超算中心如何走出一条自负盈亏、甚至略有盈余的可持续发展道路，是摆在运营者面前的现实问题。

为了中国超算行业继续蓬勃发展，使超级计算能力建有所用、用有所长，中国政府、超算科研机构和相关企业需要共同发力。一方面，做好顶层设计和规划，通过中央和地方层面的战略统筹，以政策和标准推动超算规范化发展，构建完善且具有地方特色的超算行业生态环境。另一方面，引导科研机构及相关企业加大对超算计算芯片、应用软件和操作系统等关键领域的研发投入，支撑中国超算行业实现更大规模和更高质量发展。此外，积极探索商业发展新模式，鼓励超算运营者与相关使用方、研究方等合作，推动超算商业运营模式创新，也有利于超算行业在支撑国家重大科研任务的基础上，实现可持续、高质量发展。