圖表數(shù)據(jù)截止到2011年6月。

編者按：超級(jí)計(jì)算機(jī)從千萬(wàn)億次躍入萬(wàn)萬(wàn)億次，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)方興未艾，移動(dòng)互聯(lián)勢(shì)不可擋，“智慧城市”建設(shè)你追我趕……隨著近年來(lái)信息技術(shù)的風(fēng)起云涌，“智慧中國(guó)”的目標(biāo)不再遙不可及，人們的工作、生活也隨之發(fā)生著巨大的變化。

值得注意的是，在推進(jìn)“智慧城市”、“智慧中國(guó)”建設(shè)的過(guò)程中，出現(xiàn)了許多缺乏智慧的現(xiàn)象，比如重硬件輕軟件、重建設(shè)輕應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)等，影響了“智慧中國(guó)”建設(shè)的效率和質(zhì)量。為此，“科技視野”從今天起推出系列報(bào)道“讓"智慧中國(guó)"更有智慧”，就存在的問(wèn)題進(jìn)行剖析，敬請(qǐng)關(guān)注。

前不久，曙光公司與重慶有關(guān)方面簽署協(xié)議，宣布啟動(dòng)重慶超算中心建設(shè)。這樣，加上將于今年底建成運(yùn)營(yíng)的長(zhǎng)沙超算中心和此前已經(jīng)投入運(yùn)行的上海超算中心、深圳超算中心、天津超算中心、濟(jì)南超算中心，我國(guó)東、中、西部都將實(shí)現(xiàn)超算的全覆蓋。

“作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的大腦，超算是信息社會(huì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在科研、生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。建設(shè)超算中心固然重要，但更重要的是把它們用好、用足。”近日接受采訪的多位專(zhuān)家一致表示，如果應(yīng)用跟不上，即使超算中心再多、運(yùn)算速度再快、性能再高，中國(guó)也成不了超算強(qiáng)國(guó)。

相對(duì)于超算的高性能，應(yīng)用的質(zhì)量明顯偏低，“高速公路上跑拖拉機(jī)”現(xiàn)象值得重視

曾經(jīng)位居全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜首、讓國(guó)人倍感自豪的天河一號(hào)，在應(yīng)用上也可圈可點(diǎn)：自它在天津超算中心投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)，已構(gòu)建起石油勘探、生物醫(yī)藥、動(dòng)漫與影視超級(jí)渲染、高端裝備制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真、地理信息等5個(gè)高性能計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)，先后為全國(guó)范圍的300多家重點(diǎn)用戶提供了超算服務(wù)，平均利用率達(dá)到60%—70%……

面對(duì)這樣的應(yīng)用業(yè)績(jī)，天津超算中心主任劉光明依然保持著清醒的頭腦。在前不久接受記者采訪時(shí)，他坦陳：在應(yīng)用方面，天河一號(hào)依舊任重道遠(yuǎn)。

天津中心應(yīng)用部部長(zhǎng)孟祥飛的話更加發(fā)人深省：超算的真正效能是在各種用戶的使用中產(chǎn)生的，如果得不到廣泛的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)性能的追求也就失去了意義。

近年來(lái)，國(guó)際超算的舞臺(tái)上，“中國(guó)速度”令人羨慕。根據(jù)2011年11月公布的最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜，中國(guó)的天河一號(hào)與星云分別列第二、四位。中國(guó)進(jìn)入榜單的超級(jí)計(jì)算機(jī)總數(shù)已達(dá)75個(gè)，僅次于美國(guó)，但已經(jīng)超過(guò)了德、日、法等傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)大國(guó)。

專(zhuān)家看門(mén)道。國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)家組組長(zhǎng)錢(qián)德沛說(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)的排名僅僅是一個(gè)技術(shù)指標(biāo)排名，如何實(shí)現(xiàn)超級(jí)計(jì)算機(jī)效用的最大化才是現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。上海超算中心主任奚自立說(shuō)，中國(guó)現(xiàn)在可以稱(chēng)得上是一個(gè)超算大國(guó)，距離超算強(qiáng)國(guó)還比較遠(yuǎn)。他打了個(gè)比方：就像造一個(gè)世界最高樓，如果建完了用不起來(lái)，只能是個(gè)擺設(shè)。

與超算的運(yùn)算速度和性能相比，它的應(yīng)用卻整體明顯滯后。據(jù)專(zhuān)家介紹，按運(yùn)行時(shí)間看，國(guó)內(nèi)超算中心的資源使用率普遍都在70%以上，有的甚至超過(guò)80%，但應(yīng)用的水平和質(zhì)量不盡如人意。以上海超算中心為例，該超算中心擁有200萬(wàn)億次計(jì)算能力，但只有20%—30%的運(yùn)算任務(wù)能夠擴(kuò)展到10萬(wàn)億次，有20%—30%的計(jì)算任務(wù)能夠利用的計(jì)算力低于2萬(wàn)億次。

有人用“高速公路上跑拖拉機(jī)”來(lái)形容我國(guó)超算的應(yīng)用狀況，似不為過(guò)。

超算應(yīng)用，面臨人才不足、軟件滯后、環(huán)境不佳三大瓶頸

制約超算應(yīng)用水平與質(zhì)量的原因何在？

受訪的專(zhuān)家指出，我國(guó)的超算應(yīng)用，還面臨人才不足、軟件滯后和環(huán)境不佳三大瓶頸。

“人才不足是首要原因。”清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任楊廣文認(rèn)為，超算與一般的個(gè)人電腦和高性能計(jì)算機(jī)有很大差別，需要專(zhuān)業(yè)的人才隊(duì)伍。一方面，在我國(guó)的高校中，開(kāi)設(shè)超算課程的寥寥無(wú)幾，本科生真正能掌握超算應(yīng)用技能的很少；另一方面，超算的應(yīng)用是一門(mén)交叉學(xué)科，除了具備超算應(yīng)用基本技能，還須與所應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)緊密結(jié)合。

為提高在校大學(xué)生的超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)用技能，前不久浪潮集團(tuán)與國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)大會(huì)組委會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)ISC）、國(guó)際高性能計(jì)算咨詢委員會(huì)（HPC—AC）等一起，舉辦了首屆中國(guó)大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽。從參賽的情況看，雖然報(bào)名的院校相當(dāng)踴躍，但暴露的問(wèn)題也值得重視：參賽的大多數(shù)是本科生，在比賽之前也與超算接觸較少。

“即使是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)本科生，到公司后也必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，周期大約為3年。”浪潮高性能服務(wù)器產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍說(shuō)。

制約超算應(yīng)用的第二大瓶頸，是軟件開(kāi)發(fā)滯后。許多用戶自己沒(méi)有應(yīng)用軟件，只好花大價(jià)錢(qián)從國(guó)外買(mǎi)，影響了應(yīng)用超算的積極性和效益。

“天河一號(hào)在2009年突破"研發(fā)關(guān)"后，經(jīng)過(guò)一年的投入運(yùn)行，成功過(guò)了"應(yīng)用關(guān)"，現(xiàn)在又面臨"軟件關(guān)"。”據(jù)劉光明介紹，超算應(yīng)用涉及的行業(yè)廣泛，需要多學(xué)科集成。在很多情況下，研發(fā)軟件的人不懂硬件架構(gòu)，研發(fā)硬件的人不懂大型軟件開(kāi)發(fā)。“應(yīng)用軟件跟不上硬件的發(fā)展速度，導(dǎo)致超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力發(fā)揮不出來(lái)。這已成為我們面臨的最迫切問(wèn)題。”

超算應(yīng)用面臨的第三大瓶頸，是環(huán)境不佳，既有政策導(dǎo)向問(wèn)題，也有社會(huì)對(duì)超算認(rèn)識(shí)的問(wèn)題。在政策環(huán)境上，我國(guó)在超算研發(fā)經(jīng)費(fèi)預(yù)算中，只有不到10%的經(jīng)費(fèi)用于開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件，而美國(guó)這一比例為30%。在應(yīng)用意識(shí)上，許多企業(yè)只把超算當(dāng)作可望而不可即的“神器”，認(rèn)為與自己的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)關(guān)系不大；一些地方政府把建設(shè)超算中心更多當(dāng)作“面子”工程，重建設(shè)、輕應(yīng)用；在大眾層面，許多人對(duì)超算知之甚少，更談不上應(yīng)用了。

政府、企業(yè)、超算中心、高校院所四方聯(lián)手，推動(dòng)我國(guó)超算應(yīng)用上臺(tái)階

“目前我們更應(yīng)該關(guān)注的話題，是如何把已有的超算用好用足，而不是什么時(shí)候研制出運(yùn)算速度超過(guò)日本的超級(jí)計(jì)算機(jī)"京"，再去拿一個(gè)"世界第一"回來(lái)。”錢(qián)德沛教授的話道出了業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。

專(zhuān)家們指出，在美國(guó)、日本和歐洲的發(fā)達(dá)國(guó)家，超算運(yùn)用已經(jīng)成為企業(yè)相關(guān)人員的必備技能之一。在美國(guó)，甚至“一個(gè)薯片包裝如何設(shè)計(jì)才能夠最大程度地保護(hù)薯片的完整性”這樣的事情，都用超算機(jī)來(lái)模擬演算。專(zhuān)家呼吁，政府、企業(yè)、超算中心和高校院所應(yīng)盡快攜起手來(lái)，讓我國(guó)已經(jīng)研制成功的超算盡快物盡其用

政府應(yīng)在加快研發(fā)、建設(shè)的同時(shí)，更加重視超算的應(yīng)用。比如，在國(guó)家超算項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)預(yù)算中，提高應(yīng)用的比例，把更多的經(jīng)費(fèi)投入到軟件開(kāi)發(fā)、人才培養(yǎng)上來(lái)；在建設(shè)超算之初，就應(yīng)超前規(guī)劃，考慮建成之后的運(yùn)營(yíng)、運(yùn)用問(wèn)題；

企業(yè)、超算中心和高校院所聯(lián)合，在加強(qiáng)本科生、研究生專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的同時(shí)，建立超級(jí)計(jì)算機(jī)人才實(shí)習(xí)和培訓(xùn)基地，為在校大學(xué)生、研究生提供實(shí)習(xí)、培訓(xùn)機(jī)會(huì)和交流機(jī)會(huì)；針對(duì)具體的應(yīng)用項(xiàng)目，各展所長(zhǎng)，聯(lián)手開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)應(yīng)用軟件。

采訪中，記者了解的信息令人振奮：

據(jù)錢(qián)德沛透露，在科技部的推動(dòng)下，“十二五”863重大專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃投資1個(gè)億開(kāi)發(fā)8個(gè)方向的應(yīng)用軟件，每個(gè)方向的投入是1000萬(wàn)元；其余2000萬(wàn)元，用于建設(shè)開(kāi)發(fā)軟件的平臺(tái)；

浪潮集團(tuán)不僅積極推動(dòng)開(kāi)展中國(guó)大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽，還設(shè)立了高性能計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)基金，用于表彰超算應(yīng)用創(chuàng)新人才……

硬件建起來(lái)，人才多起來(lái)，軟件硬起來(lái)，環(huán)境好起來(lái)，中國(guó)距離超算強(qiáng)國(guó)的日子就不遠(yuǎn)了。

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超級(jí)計(jì)算機(jī)：超級(jí)計(jì)算機(jī)是指由數(shù)千甚至更多的處理器組成的、能計(jì)算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計(jì)算機(jī)，被譽(yù)為計(jì)算機(jī)中的珠穆朗瑪峰。在2011年11月公布的最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜中，中國(guó)共有75臺(tái)超算榜上有名，僅次于美國(guó)；其中中國(guó)的天河一號(hào)與星云分別列第二、四位。日本的“京”（K computer）以每秒8162萬(wàn)億次的運(yùn)算速度，位列國(guó)際TOP500榜首。