余生趣潭

6月9日公布的2018年最新全球“超算”榜单，美国刚刚研制成功的超级计算机“顶点”(Summit)以每秒20亿亿次的计算能力打破了此前由中国“神威·太湖之光”保持的每秒12亿亿次的冠军纪录，成为目前全球最大的人工智能超级计算机。这对我国“超算”的进一步发展提出了新的挑战。

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实力的体现，它对国家安全、经济和社会发展具有举足轻重的意义，它是我国实现“强国梦”的强大动力。

国际TOP500组织是发布全球已安装的超级计算机系统排名的权威机构，每年发布两次，其目的是促进国际超算领域的交流和合作，促进超算的推广和应用。

中国的计算机行业起步并不算晚，通过学习苏联的计算机技术，1958年中国第一台数字电子计算机——103机诞生。进入1970年代，中国对于超级计算机的需求日益激增，中长期天气预报、模拟风洞实验、三维地震数据处理、以至于新武器的开发和航天事业都对计算能力提出了新的要求。为此中国开始了对超级计算机的研发。

1983年，中国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河一号”巨型计算机的研究成功，我国才真正跨入超算的队伍。中国随后的超级计算机发展经历了几个重大的突破，2009年，中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生，标志着中国的超级计算机成果晋级到新的台阶。

2010年，“天河一号”在世界超算排行榜上首次夺冠，几个月后即被日、美超越。2013年，“天河二号”又以亿亿次超算再度位列榜首，至2016年被我国自己的“神威·太湖之光”超越。

需要特别指出的是，基于国产“申威SW26010”处理器的“神威·太湖之光”千万核心全机应用已有20多个，并完成了天气气候、航空航天、先进制造、生物医药、新材料、新能源等20多个应用领域、200多项百万核心大型问题的求解任务。

但是，和国外高性能计算实力相比较，我们的HPC在软件应用、核心技术、系统架构的创新上却有相当大的差距。中国与国外的差距还在于超级计算机的实际应用。在美国、日本等超级计算机技术发达国家，在超级计算机的支持下，汽车、飞机、航天、电影等一大批产业发展很快，甚至于如何包装薯片以保证其完整性等生产细节问题也会用超级计算机来模拟解决，超级计算机已经与社会生产发展实现了深度融合。而我国的超级计算机应用普遍局限于专业级领域，比如气象、军事、航空等方面，应用的瓶颈不仅导致了超级计算机资源无法充分应用到社会、科研及生产中去，同时也限制了自身的发展。在未来，高性能计算需要推动普及化应用，只有应用需求与产业化技术得到有效提升，我国高性能计算的发展才能真正做大做强，才能走出属于中国化特色。

目前，全球多个国家正竞相超前研发E级(百亿亿次)超算。中国计划于2020年推出首台E级超算；美国能源部则启动了“百亿亿次计算项目”，希望于2021年至少交付一台E级超算，其中一台名为“极光”（Aurora）；此外，欧盟预计于2022-2023年交付首台E级超算；日本发展E级超算的“旗舰2020计划”，完成时间也定在2020年。

根据“百亿亿次计算项目”文件，美国政府与AMD、克雷、惠普、IBM、英特尔、英伟达等芯片业巨头在下一代超算技术领域的研发总投入至少有4.3亿美元。用美国能源部长里克·佩里的话说，这些资金就是剑指“下阶段研发百亿亿次系统的全球竞赛”。

世界上科技创新的良性竞争，是一件很好的事。各国你追我赶，共同把人类的知识前沿和高新技术推向前进。中国的“超算”会不懈努力，高速前进，助推“强国梦”的实现。

（作者系国家教育咨询委员会委员，中国科技馆原馆长、研究员）