“要盡快啟動(dòng)E級(jí)超算整機(jī)系統(tǒng)建設(shè)，距離2020年的建設(shè)目標(biāo)只有兩年多的時(shí)間了。”3月6日，全國(guó)人大代表、青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任吳立新院士在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)連連感慨，“時(shí)間太緊迫了”。

因?yàn)樵趨橇⑿驴磥恚忻莱愀?jìng)爭(zhēng)的窗口期恰在2020年，我國(guó)應(yīng)盡快確定超算建設(shè)方案及建設(shè)單位。

中國(guó)超算冠軍寶座或難保

吳立新說的E級(jí)超算，是我國(guó)已經(jīng)在規(guī)劃建設(shè)的每秒可進(jìn)行百億億次并行計(jì)算的下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。“它是我們實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略等重大舉措，及開展全球氣候研究、能源礦產(chǎn)勘探、生物醫(yī)藥研發(fā)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境保障、人工智能支撐等必不可少的大科學(xué)裝置。”吳立新強(qiáng)調(diào)。

中國(guó)摘取皇冠雄心勃勃，我國(guó)已將E級(jí)超算的研究寫入了“十三五”規(guī)劃。

我國(guó)“神威·太湖之光”連續(xù)兩年領(lǐng)先全球，天河系列也曾全球領(lǐng)先，超算成為我們國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志和國(guó)家科技創(chuàng)新能力的國(guó)際名片。不過領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)岌岌可危，美國(guó)2018年夏天就會(huì)在橡樹嶺和勞倫斯兩大國(guó)家實(shí)驗(yàn)室分別建設(shè)200P和130P的超算。

而且，美國(guó)布局的第三臺(tái)超算是計(jì)劃安裝在阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的E級(jí)超算，正加緊研制，計(jì)劃于2021年建成。

“在2018年、2019年，我們有可能失去全球領(lǐng)先地位，如何積極應(yīng)對(duì)，成為一個(gè)挑戰(zhàn)。”吳立新說。

中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專委會(huì)秘書長(zhǎng)、九三學(xué)社中央科技委委員張?jiān)迫牭絽橇⑿碌慕ㄗh后，脫口而出：“我完全贊成。”他告訴科技日?qǐng)?bào)記者，過段時(shí)間相關(guān)單位會(huì)發(fā)布研制指南，此次或?qū)⒀兄苾膳_(tái)E級(jí)超算。“不過就2020年的建設(shè)目標(biāo)來說，進(jìn)度確實(shí)稍有些慢。”

超算應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于超算能力

若E級(jí)超算建成，另一個(gè)問題就顯得越發(fā)重要——我國(guó)超算應(yīng)用發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于超算能力的發(fā)展。“如果應(yīng)用的短板補(bǔ)不上，就會(huì)造成算力的浪費(fèi)。”張?jiān)迫硎尽?/p>

2018年兩會(huì)，九三學(xué)社中央就提出了關(guān)于將超算速度優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的建議。

“目前運(yùn)行的大部分作業(yè)，其并行規(guī)模仍停留在幾千或幾萬個(gè)處理器甚至更低的量級(jí)，沒有切實(shí)發(fā)揮出千萬億次量級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)上幾十萬甚至百萬核并行的能力。”張?jiān)迫嬖V科技日?qǐng)?bào)記者，在超算應(yīng)用比較多的制造業(yè)和基礎(chǔ)科研等關(guān)鍵領(lǐng)域，大部分應(yīng)用軟件都被國(guó)外壟斷，“有些人家還不賣給你”。

應(yīng)用軟件開發(fā)難在哪兒？張?jiān)迫f，不同于超算硬件，超算軟件開發(fā)的周期更長(zhǎng)，動(dòng)輒需要二三十年。它要經(jīng)歷科學(xué)問題建模、網(wǎng)格劃分、求解數(shù)學(xué)方程、算法設(shè)計(jì)、運(yùn)行驗(yàn)證等一系列流程，還牽涉到多種學(xué)科，“非常復(fù)雜”。

由于此前對(duì)應(yīng)用軟件不夠重視，軟件和硬件沒能并肩奔跑。現(xiàn)在，軟件在迎頭追上，可是仍然有差距。“經(jīng)費(fèi)不夠，研發(fā)力量分散，軟件人才嚴(yán)重匱乏……都是現(xiàn)實(shí)困難。”張?jiān)迫f。

九三學(xué)社中央在提案中建議，成立若干國(guó)家級(jí)超級(jí)計(jì)算并行應(yīng)用軟件行業(yè)工程中心，制定我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中長(zhǎng)期研究規(guī)劃和路線圖，著力開展應(yīng)用相關(guān)的基礎(chǔ)問題和關(guān)鍵共性技術(shù)研究。“此外，中心應(yīng)以重大專項(xiàng)為牽引，集中多學(xué)科人才和資源，穩(wěn)定研發(fā)方向和人才隊(duì)伍。也要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)研制計(jì)劃和經(jīng)費(fèi)安排，使得軟硬件經(jīng)費(fèi)投入比盡量做到1：1。”

可與國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)結(jié)合

吳立新也表示，以大型綜合性研究基地為載體來建設(shè)超算中心才能更好地促進(jìn)應(yīng)用。“縱觀國(guó)際，尤其是美國(guó)，超算中心大部分都建在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)槌闶且环N非常重要的手段，支撐綜合基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及技術(shù)研發(fā)，而后者又能促進(jìn)超算技術(shù)的發(fā)展，形成協(xié)同生態(tài)發(fā)展。”他說，目前我國(guó)正處于建設(shè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的戰(zhàn)略機(jī)遇期，應(yīng)抓住機(jī)會(huì)思考如何將超算和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)結(jié)合在一起。

“現(xiàn)在幾所建設(shè)中的科學(xué)城都有超算團(tuán)隊(duì)，但他們只是運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，并不負(fù)責(zé)軟件開發(fā)。”張?jiān)迫f。九三學(xué)社中央也建議，鼓勵(lì)超算中心聯(lián)合應(yīng)用部門組建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室主任由應(yīng)用方的學(xué)科帶頭人擔(dān)任，超算中心提供高性能運(yùn)算支持并指導(dǎo)或協(xié)助進(jìn)行程序移植，自主研發(fā)大型并行應(yīng)用軟件，并通過應(yīng)用在用戶中培養(yǎng)人才。