國(guó)之重器“云”加持，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展按下快進(jìn)鍵

2019年7月，工信部提出我國(guó)將以應(yīng)用為導(dǎo)向，突破大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)，特別是加快高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)等能力提升，提升數(shù)據(jù)分析處理和知識(shí)發(fā)現(xiàn)能力，用計(jì)算力“賦能”數(shù)字經(jīng)濟(jì)。2020年，在云計(jì)算、新基建等需求帶動(dòng)下，我國(guó)信息基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)入旺季，數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)將拉動(dòng)高性能計(jì)算需求快速提升，預(yù)計(jì)未來(lái)5年高性能計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。

中國(guó)科學(xué)院院士，并行算法、高性能計(jì)算專家陳國(guó)良院士

國(guó)之重器，服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)

高性能計(jì)算機(jī)是我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的標(biāo)志性成果，也是國(guó)家綜合科技實(shí)力的提現(xiàn)，已成為繼高鐵之后的又一張“中國(guó)名片”。

高性能計(jì)算主要處理標(biāo)準(zhǔn)工作站無(wú)法完成的數(shù)據(jù)密集型計(jì)算任務(wù)，從"天宮一號(hào)"回家路線的計(jì)算，到霧霾高精度預(yù)警預(yù)報(bào);從C919大飛機(jī)研制，到石油鉆井位置確定;從基因測(cè)序到新藥篩選，從破解密碼到宇宙演化模擬??高性能計(jì)算的應(yīng)用無(wú)所不在。因而高性能計(jì)算當(dāng)之無(wú)愧是真正服務(wù)于國(guó)家安全、科技發(fā)展、造福民生這些國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的“國(guó)家重器”。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院院士，并行算法、高性能計(jì)算專家陳國(guó)良回憶，早在20世紀(jì)90年代，“利用高性能計(jì)算對(duì)淮河流域進(jìn)行氣象預(yù)測(cè)，在大雨之前分段釋放水庫(kù)流量，并提前疏散和安置周邊百姓，有效降低了災(zāi)害損失”。

進(jìn)入21世紀(jì)，高性能計(jì)算結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)在生態(tài)治理方面能夠發(fā)揮更大的價(jià)值。近日，浙江省淳安縣委與浙江遠(yuǎn)算云計(jì)算有限公司(以下簡(jiǎn)稱“遠(yuǎn)算”)簽署了“數(shù)字千島湖”戰(zhàn)略合作協(xié)議，以人才與科技創(chuàng)新助推兩化融合深度發(fā)展,緊密圍繞千島湖科學(xué)治理與康美發(fā)展的重大需求，共同打造技術(shù)領(lǐng)先、應(yīng)用突破的“數(shù)字千島湖”智慧仿真決策平臺(tái)。于此同時(shí)，遠(yuǎn)算還將在淳安“兩山”高層次人才集聚區(qū)掛牌成立“數(shù)字第一湖”仿真研究中心，定期開(kāi)展階段性研發(fā)，以技術(shù)賦能淳安建立世界一流的水質(zhì)研究所，助力打造世界級(jí)的水環(huán)境創(chuàng)新研究基礎(chǔ)平臺(tái)。

浙江省淳安縣委與浙江遠(yuǎn)算云計(jì)算有限公司簽署“數(shù)字千島湖”戰(zhàn)略合作協(xié)議

陳院士表示，計(jì)算科學(xué)經(jīng)常把物理的對(duì)象轉(zhuǎn)化成一個(gè)計(jì)算的手段，來(lái)研究和解決，會(huì)更加精密準(zhǔn)確，同時(shí)代價(jià)也往往小于對(duì)實(shí)物做實(shí)驗(yàn)。馬克思也曾說(shuō)過(guò)：“一門科學(xué)只有當(dāng)它達(dá)到了能夠成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí)，才能真正達(dá)到了完善的地步”。一門學(xué)科跟計(jì)算科學(xué)一結(jié)合，將帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性的雙重提升，所以高性能計(jì)算不單純是帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益，更主要的是社會(huì)利益。

世界競(jìng)爭(zhēng)格局加劇，拼速度，更要拼廣度

2001年以前，中國(guó)沒(méi)有一臺(tái)機(jī)器能入圍全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單，到了2010年，"天河一號(hào)"便登上世界超算之巔!2013年起，"天河二號(hào)"更是豪取六連冠。"中國(guó)軍團(tuán)"崛起速度之快令人矚目。2015年，美國(guó)對(duì)中國(guó)施行超算芯片禁售，但在2016年，搭載“中國(guó)芯”的"神威·太湖之光"代替“天河”再次蟬聯(lián)，速度比它的前任快了近2倍，效率提升了3倍。

然而全球競(jìng)爭(zhēng)的硝煙從未停止，2019年6月，美國(guó)商務(wù)部將中科曙光和江南計(jì)算技術(shù)研究所等5家中國(guó)實(shí)體列入出口管制“實(shí)體清單”，這5家企業(yè)的主要業(yè)務(wù)均與開(kāi)發(fā)超級(jí)計(jì)算機(jī)有關(guān)。

我國(guó)發(fā)展高性能計(jì)算需要正確處理世界排名與實(shí)際效用這兩者的關(guān)系。實(shí)際的行業(yè)應(yīng)用對(duì)高性能計(jì)算的易用性和靈活性提出了很高的要求。我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)在制造業(yè)的應(yīng)用相對(duì)規(guī)模較小，而只有企業(yè)較普遍地用上了高性能計(jì)算機(jī)，才能真正走上高質(zhì)量發(fā)展道路。

陳院士提出，高性能計(jì)算和云計(jì)算的關(guān)系是相輔相成的。云計(jì)算很多的技術(shù)支撐都是用高性能計(jì)算，與此同時(shí)，高性能計(jì)算為了打開(kāi)應(yīng)用，可以采用云計(jì)算的辦法，可以更加普適性地服務(wù)于廣大用戶。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+、高性能計(jì)算、數(shù)值仿真”整體解決方案的優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)算整合了云計(jì)算技術(shù)、容器技術(shù)、3D云應(yīng)用技術(shù)，建立節(jié)本、高效、智能的創(chuàng)新研發(fā)云協(xié)同平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，不僅高性能計(jì)算資源可以按需被調(diào)用，豐富的軟件、圖形化交互化的界面以及高度智能化的功能設(shè)計(jì)也使得該平臺(tái)能夠得到廣泛而深入的應(yīng)用。

高性能計(jì)算與云計(jì)算的“雙劍合璧”使得超算資源成為了有服務(wù)屬性的易用資源，可以想象未來(lái)高性能計(jì)算在科研工作領(lǐng)域?qū)⒏痈咝?，研究學(xué)者將有更多精力專注于自己本職工作上，而對(duì)于廣大中小型制造業(yè)來(lái)說(shuō)，也將隨著這項(xiàng)新技術(shù)使用門檻降低而激發(fā)出無(wú)限可能。