让中国超算不只听起来爽永恒

前不久，使用中国自主芯片制造的神威太湖之光取代天河二号登上全球超级计算机500强排行榜榜首。其实在此之前，另一项世界纪录也已低调产生，依托神威太湖之光，利用自主研发的并行计算软件ScETD-PF，中科院计算机络信息中心(以下简称中科院络中心)实现了使用全机系统900万核的并行计算规模，实测性能达到峰值性能的40%，是目前世界上最大的并行计算，遥遥领先于国际同类计算机模拟水平。

可能大多数非业内人士并不能完全理解这一成绩的意义，但在中国超算不断冲击世界第一桂冠的路上，除了赞誉和掌声外，质疑和反思也一直没有间断过，比如高昂的能耗费用、实际利用率低、应用软件开发周期过长、人才梯队储备不足等等。甚至有人尖锐的提出，占有量和运算速度诚然是一个听起来爽的指标，但如果没法用起来，再高的计算能力也只是一个让人迷醉的数字。

脱离软件开发利用，超算就是一堆破铜烂铁。同样，光有高性能机器，没有人才做高水平的服务，那机器过5年就过时了。在中科院络中心副主任、计算科学应用研究中心主任迟学斌看来，除了要做好基础研究、前沿研究之外，更要在超算应用的软件通用性、行业专用性和软件工程化等方面取得突破。

并行计算：20年独磨一剑

对于超级计算机，中国与国外的建设方式略有不同，以美国为例，超级计算机的建设方研发的目的都是自用，一般是先有计算量需求，根据所需计算量设计系统，根据需求设计超级计算机的架构方式。而中国则是先进行建设，尽力提高性能，尝试满足更高的计算需求。

其实无论是先用后建，还是先建后用，能满足应用的计算机即是最佳计算机。尤其是千万亿次计算时代的到来，仅靠简单地使用更多的处理核来执行原有的并行应用程序已不可能，这就需要对应用程序进行深度的并行优化，设计出性能更加优良的并行算法。在迟学斌看来，中国超算的超前发展是技术发展的必然趋势，但只有抓住并行计算这个牛鼻子，才能提高计算效率和应用领域。

从1997年开始，围绕大气、物理、化学、海洋、金属材料等领域，中科院络中心一步步的完善自己的基础算法库，并在数学方法上进行创新。

以此次现场模拟为例，为了与神威系统紧密结合，从程序实现、软件开发到大规模并行计算的实现和验证用了近3年的时间，仅算法就写了一万多行。中科院计算科学应用研究中心研究员张鉴告诉。

一个超算中心在其生命周期之内，能够解决一个问题，就有可能为某一个领域、某一个行业省下十几年、几十年的时间跨度，这个价值用钱没法算。迟学斌认为，超算应用的发展需要长期持续地投入和积累，才能在未来某一个时间看到明显效果。

一组数字就很能说明问题，截至2015年12月，中科院超级计算环境已经面向用户提供了计算物理、计算化学、材料科学、流体力学等多个领域的87个并行应用，累计开通外部账号498个，累计提交有效格作业逾55万个，累计使用机时已超过1.2亿CPU小时。

瞄准应用：抢占E级高地

2013年12月24日 打开中科院超级计算络环境部署图，一个三层结构的超级计算环境已具雏形，总中心分中心所级中心聚合了逾千万亿次的计算能力，而且每层结构都建立了面向相关领域的系统运维与应用支持团队。

随着神威26010软硬件生态系统的不断成熟，对应用平台的需求更加多样化的，要满足不同类型用户的需求，人才队伍的多元化发展至关重要。在超算中心每个研究人员可以自行选择喜欢的领域，我们没有任务指标，也没有考核，也不要求大家发文章。迟学斌告诉。

在张鉴看来，这种组合方式就如同一支支随时准备打仗的部队，尽管大家专注的领域不同，但有一根弦始终紧拉着，那就是围绕并行计算开展服务和研究，一旦有任务就能顶上去。

不求闻达，不事张扬是这支队伍的真实写照，但也正是有了这种支撑，中科院内外的许多科研工作才得以硕果累累。

数据显示，十二五期间中科院超级计算环境用户发表论文数量不断攀升，各类论文共2724篇，其中绝大多数是SCI论文。更加可喜的是，中科院络中心基于神威太湖之光的钛合金微结构演化相场模拟成功入围国际高性能计算应用领域最高奖戈登贝尔奖提名。

这不仅是中国团队首次入围，更打破了西方发达国家的垄断，说明我们国家不仅能够造好的计算机，也能用好计算机。尽管在迟学斌的口中只是造和用的细微区别，但这一字却凝结了中科院络中心人不忘初心的决心和坚持。

谈及未来的研究重点，迟学斌说，E级超算被全世界公认为超级计算机界的下一顶皇冠，我们要抢占这个战略制高点为其提供支撑服务，同时还要针对行业重大应用需求和企业重大目标进行产品开发，提供应用计算服务，研发并行软件等等。

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