天河二號(hào)六連冠 中國(guó)成超算強(qiáng)國(guó)？

　　美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月17日~19日，全球超級(jí)計(jì)算機(jī)大會(huì)(SC15)在美國(guó)奧斯汀召開。國(guó)際TOP500組織發(fā)布了第46屆世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜，由國(guó)防科技大學(xué)研制的天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)再次位居第一。這是天河二號(hào)自2013年6月問世以來，連續(xù)6次位居世界超算500強(qiáng)榜首，打破了日本“京K”地球數(shù)值模擬器所保持的5連冠世界紀(jì)錄。同時(shí)，在本期榜單中，曙光以49臺(tái)的成績(jī)超過IBM的45臺(tái)問鼎榜單系統(tǒng)份額三甲，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)企業(yè)在世界超算領(lǐng)域歷史性的突破。此次中國(guó)超算陣營(yíng)共拿到了500個(gè)席位中的109個(gè)，超過歐洲與日本，位居第二，也實(shí)現(xiàn)了歷史性的突破。中國(guó)超算接連創(chuàng)紀(jì)錄，是否意味著中國(guó)已經(jīng)成為超算強(qiáng)國(guó)?

　　天河二號(hào)再次問鼎

　　美國(guó)HPC式微?

　　天河二號(hào)再次位居第一，引發(fā)關(guān)注，尤其是在今年年初，美國(guó)把與超級(jí)計(jì)算機(jī)相關(guān)的4家中國(guó)機(jī)構(gòu)，包括中國(guó)國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)長(zhǎng)沙中心、天津中心、廣州中心以及國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)列入芯片限制出口黑名單之后，再次升級(jí)的天河二號(hào)還能不能繼續(xù)保持領(lǐng)先備受關(guān)注。但此次奪冠的依然是沒有“換芯”、沒有升級(jí)的天河二號(hào)。

　　HPC領(lǐng)域資深分析人士趙效民對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者坦言：“天河二號(hào)此次登頂?shù)倪€是3年前的配置，沒有更換芯片，只能說明天河二號(hào)跑得實(shí)在太快了，所以連續(xù)3年都拿了冠軍?！贝丝陶诿绹?guó)參加SC15的中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)、中科院研究員張?jiān)迫诮邮堋吨袊?guó)電子報(bào)》記者連線采訪時(shí)透露，天河二號(hào)的升級(jí)預(yù)計(jì)推遲到明年下半年進(jìn)行。升級(jí)之后的天河二號(hào)將達(dá)到100P。

　　美國(guó)一直是全球公認(rèn)的超算強(qiáng)國(guó)，但這TOP500第一的位置連續(xù)6次都讓中國(guó)的天河二號(hào)摘得，也有很多聲音開始質(zhì)疑，美國(guó)的超算是否真的不行了?難道計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、芯片、軟件等方方面面都比中國(guó)強(qiáng)的美國(guó)，舉國(guó)力就造不出比天河二號(hào)強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)嗎?

　　張?jiān)迫寡?，美?guó)并非造不出可以超過天河二號(hào)的機(jī)器，而是美國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)研制計(jì)劃到2016年年底，都沒有研制百P超算的計(jì)劃和預(yù)算。今年5月美國(guó)宣布了投資2億美元研發(fā)下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)“極光”，但這個(gè)計(jì)劃需要到2018年完成。

　　曙光副總裁任京旸對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，這也反映了中美兩國(guó)在HPC研制上的體制機(jī)制和模式的不同，在美國(guó)要進(jìn)行這樣的重大投資決策，還需要政府各機(jī)構(gòu)多輪協(xié)商，遠(yuǎn)沒有中國(guó)高效。

　　趙效民坦言，此前美國(guó)并沒有完全舉國(guó)家之力來發(fā)展超級(jí)計(jì)算機(jī)，直到奧馬巴不久前發(fā)布了“創(chuàng)造全國(guó)性的戰(zhàn)略計(jì)算行動(dòng)”計(jì)劃后，才專注于超級(jí)計(jì)算機(jī)研究，有了超算的國(guó)家戰(zhàn)略?！霸诰o耦合的行政手段方面中國(guó)更有優(yōu)勢(shì)，中國(guó)幾大超算中心皆為國(guó)家投資。在美國(guó)，超算大系統(tǒng)所屬幾大實(shí)驗(yàn)室，雖然也是國(guó)家投資，但都是很有針對(duì)性地與自己的研究中心方向、與應(yīng)用結(jié)合得很緊密，美國(guó)技術(shù)依然是非常領(lǐng)先的，只是發(fā)展模式與中國(guó)不一樣?！壁w效民說。

　　應(yīng)該說，全球超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展具有一定的周期性，在這一輪周期里，中國(guó)天河二號(hào)持續(xù)領(lǐng)跑是一件值得驕傲的事情，也證明了我們?cè)诟咝阅苡?jì)算上的研發(fā)能力和模式的成功。但事實(shí)上美國(guó)在高性能計(jì)算領(lǐng)域的實(shí)力從來就不弱，包括在高性能計(jì)算的應(yīng)用維度，美國(guó)領(lǐng)先中國(guó)至少10年。此前美國(guó)人發(fā)展高性能計(jì)算的路線更為務(wù)實(shí)，而在“極光”的研發(fā)上，美國(guó)人開始了新的思路，除了繼續(xù)采用美國(guó)橡樹嶺、阿崗和勞倫斯利弗莫爾3大國(guó)家實(shí)驗(yàn)室緊密合作的模式，同時(shí)吸收英特爾、科瑞、AMD、IBM等計(jì)算機(jī)公司參與，這將大大加快科技成果的轉(zhuǎn)化。未來，美國(guó)不僅同樣“集中精力辦大事”，而且是產(chǎn)學(xué)研緊密互動(dòng)，我們的天河二號(hào)升級(jí)是否還能贏得下一代HPC的領(lǐng)跑權(quán)就充滿了未知數(shù)。中國(guó)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的研發(fā)依然需要國(guó)家和科研機(jī)構(gòu)持續(xù)加力。

　　步入新轉(zhuǎn)型期

　　中國(guó)HPC“怎么玩”?

　　如果說TOP500前幾名較量的是世界各國(guó)在HPC上的科研水平，那么HPC的產(chǎn)業(yè)實(shí)力和應(yīng)用能力更是世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。就像我們參加奧運(yùn)會(huì)，不僅僅是為了拿奧運(yùn)冠軍，更希望由此帶動(dòng)全民運(yùn)動(dòng)、增強(qiáng)體質(zhì)一樣。

　　就產(chǎn)業(yè)實(shí)力而言，這次榜單還有幾個(gè)出乎意料的地方。其一是曙光入圍49臺(tái)，超過傳統(tǒng)巨頭IBM公司的45臺(tái)，以9.85%的份額僅次于惠普(31.2%)和克雷公司(13.8%)。其二是從整體的臺(tái)套來看，美國(guó)從上一屆的231臺(tái)套下降為201臺(tái)套，雖然還是第一，但是明顯下滑，而中國(guó)從上一屆的37臺(tái)套，上升到109臺(tái)套，增加了兩倍。有分析認(rèn)為，IBM下滑與出售X86服務(wù)器事業(yè)部與聯(lián)想有關(guān)，也有統(tǒng)計(jì)的原因。而美國(guó)軍團(tuán)的大幅下滑，不僅與惠普、IBM、戴爾等公司近期的調(diào)整分拆有很大的關(guān)系，同樣也與美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度變慢有關(guān)。

　　中國(guó)軍團(tuán)在HPC TOP500榜單上的成績(jī)，反映了幾個(gè)客觀真實(shí)。一方面，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)高性能計(jì)算提出更多迫切的需求，而且這樣的需求還將持續(xù)到“十三五”時(shí)期。從“十三五”的開篇來看，有大量的機(jī)會(huì)與HPC有關(guān)，包括智能制造、智慧城市、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、大數(shù)據(jù)國(guó)家戰(zhàn)略等都需要HPC作為基石，結(jié)合國(guó)際大環(huán)境與中國(guó)小環(huán)境，都將支撐中國(guó)HPC發(fā)展。

　　另一方面，從中國(guó)HPC企業(yè)發(fā)展情況來看，包括曙光、聯(lián)想、浪潮等都進(jìn)入了新的發(fā)展上升期。曙光從中國(guó)市場(chǎng)沿著“一帶一路”在拓展國(guó)際市場(chǎng)，在歐洲、東南亞設(shè)置銷售和測(cè)試中心。聯(lián)想收購(gòu)IBM X86服務(wù)器而獲得HPC能力進(jìn)入全球企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，浪潮加大國(guó)際化的推進(jìn)等，都使得中國(guó)HPC從服務(wù)中國(guó)市場(chǎng)向服務(wù)全球市場(chǎng)拓展有了更大的持續(xù)性，以及更大的想象空間。

　　在中國(guó)軍團(tuán)大幅崛起的同時(shí)，全球的HPC產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入新的轉(zhuǎn)型時(shí)期，在IBM、惠普以及戴爾等進(jìn)行分拆并購(gòu)的同時(shí)，也在同步布局技術(shù)架構(gòu)的改朝換代。任京旸說：“在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，HPC必須實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新，包括機(jī)器與機(jī)器的融合，從單獨(dú)作戰(zhàn)到更多的HPC聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器協(xié)同，包括HPC與其他學(xué)科的融合，以及與行業(yè)的融合，HPC將會(huì)出現(xiàn)更多的行業(yè)專用機(jī)和行業(yè)一體機(jī)等。”中國(guó)企業(yè)必須抓住“十三五”經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型帶來的HPC相關(guān)市場(chǎng)機(jī)會(huì)和HPC技術(shù)的融合發(fā)展機(jī)會(huì)進(jìn)行新的創(chuàng)新，才有機(jī)會(huì)贏得下一輪HPC發(fā)展的話語權(quán)。

　　趙效民表示，應(yīng)該說目前中國(guó)在HPC的硬件能力上已經(jīng)具備了一定的實(shí)力，在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)抗的態(tài)勢(shì)之下，中國(guó)自主技術(shù)發(fā)展會(huì)進(jìn)一步加速，自主體系也會(huì)進(jìn)一步完善，下一步硬件的創(chuàng)新速度會(huì)相對(duì)放緩，對(duì)產(chǎn)業(yè)的均衡性發(fā)展會(huì)是利好，包括HPC產(chǎn)業(yè)與科研的結(jié)合、與現(xiàn)有工業(yè)的結(jié)合，包括應(yīng)用水平提升以及人才多樣化、人才階梯化的培養(yǎng)等方面，會(huì)得到更多的關(guān)注和重視。

　　曙光高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)戴榮認(rèn)為，推動(dòng)高性能計(jì)算應(yīng)用的發(fā)展需要國(guó)家更進(jìn)一步的重視，包括知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，同時(shí)需要在關(guān)鍵的領(lǐng)域來建立幾個(gè)開放共享的軟件平臺(tái)，比如生物醫(yī)藥、流體發(fā)動(dòng)機(jī)、地球模擬裝置等，在國(guó)外也是這樣的發(fā)展模式;此外，在推動(dòng)HPC的易用性、便捷性與服務(wù)化上也需要HPC廠商更多投入。目前HPC的使用和運(yùn)維成本很高，基本上采購(gòu)成本和運(yùn)維成本是1∶1的比例，很多機(jī)構(gòu)是買得起但用不起，所以曙光現(xiàn)在也在加快HPC向服務(wù)化的轉(zhuǎn)型。

　　事實(shí)上目前中國(guó)的HPC發(fā)展在整體協(xié)同上還需要國(guó)家進(jìn)一步來進(jìn)行協(xié)同，任京旸表示，如何把科研資源和產(chǎn)業(yè)資源進(jìn)行更好地整合聯(lián)動(dòng)需要協(xié)調(diào)，另外軟件與硬件的發(fā)展也需要協(xié)同，許多小科研機(jī)構(gòu)寫出不錯(cuò)的HPC軟件，但沒有更好的硬件平臺(tái)，沒有很好的行業(yè)復(fù)制和推廣平臺(tái)等，這些都制約了軟件與應(yīng)用的發(fā)展。

　　任京旸最后坦言，目前越來越多的中國(guó)HPC廠商加快走出去步伐，但國(guó)家對(duì)中國(guó)HPC的出口限制政策從某種意義上也制約了中國(guó)HPC企業(yè)加快走出去的步伐。事實(shí)上，很多系統(tǒng)的配置很低，完全沒有必要進(jìn)行限售，希望國(guó)家能夠加快調(diào)整。