在6月22日公布的第43期全球超算Top500榜單上,中國的“天河二號”超級計算機第三次奪得冠軍,這在中國超算歷史上還屬首次。從整個榜單的國家分布看,美國超算以46.6%的占有率排名第一,中國超算占有率為15.2%,排名第二。
無論排名還是占有率,中國超算都已經位居世界前列,但回溯到20年前,由于西方的高技術封鎖,當時的中國還沒有自主的超算,還要全部依靠進口。可以說,20年間中國超算是以一個“沖刺”的速度在快速發展著。
也許正是這種高速的發展速度,導致中國超算發展中出現了一些“不協調”的因素:一方面是硬件水平快速提升,Linpak值、能效水平等硬指標不斷提升,一方面是超算的“軟環境”,包括應用軟件開發、優化、人才培養、應用范圍等跟不上硬件的發展步調,很容易給中國超算的發展造成瓶頸。
傳統HPC應用還有差距
超級計算機算堪稱“國家重器”,承載著國防、科研、民生中的很多關鍵任務,例如天氣預報、油氣勘探、核能開發、航空航天、生物信息處理等大規模科學計算工程,證券、稅務、銀行、郵政等大規模商務計算,以及門戶網站、數據中心、電信等大規模信息服務等,說超級計算機已經成為國家社會發展和經濟運行的支柱并不為過。
說到底,中國研發超算的目的還是要“用起來”,而不是單純為了榜單上的排名,所以如何“用起來”是需要面對的首要問題。
在超算應用方面,科學計算是傳統的超算項目,流體力學、氣象氣候、生命科學、生物、化學是其中的五大領域,在這幾大方面的應用上中國超算和國外的差距還是明顯的,原因在于這些領域中的商業軟件大部分都是國外軟件,另一方面是超算開源軟件的開發和維護基本都是國外的科學家或者社區在做。
所以,中國超算想要在應用層面上再上臺階,獲得更加廣泛的市場和生存空間,發展自主的商業軟件是必要的一步,這就需要國家、超算廠商和用戶的共同努力。此前,曙光公司副總裁邵宗有在接受記者采訪時曾表示,國內和國際在主要應用上僅差十個軟件左右,但是每一個跟上都很難。但如今國內HPC應用軟件已經有了很大進展,在氣象、環境監測等方面已經擁有了自主的軟件。
HPC人才儲備存短板
“21世紀什么最值錢?人才”,這句臺詞放在HPC領域十分的適用。HPC實際上是一種交叉學科,它需要計算科學和自然科學的有機融合,其難點在于如何將物理、化學、生物等方面的應用轉化為計算模型,再用結果來推動研究。換句話說,HPC人才需要“既懂計算機又懂科學”,目前中國非常稀缺這種專業HPC人才,大大制約了HPC在中國的普及和發展。
HPC人才培養實際也是個老生常談的話題,促進人才培養的關鍵在于形成一個健康的生態鏈條:培養HPC人才——HPC人才從事HPC相關研究和工作——擴大HPC應用領域——HPC產生更大的市場需求——促進HPC人才的培養,不難看出,HPC的市場規模、人才需求、人才培養是一個相互推動的過程。
但目前從國內高校的HPC教學情況來看,開設專門HPC課程的高校并不多,培養交叉學科人才的更是鳳毛麟角。“在1000個計算機系畢業生中,只有兩三個能跟HPC有一定關系”,一位專家曾這樣說。究其原因,一方面是高校對HPC領域重視不夠,二是中國HPC市場還相對“冷門”,相信大部分學生在報志愿的時候都不知道什么是HPC。
所以,要解決HPC人才的問題,還需要整個HPC生態鏈條的共同發展,概念普及、培養人才、增強實踐、擴展應用、擴大市場等關鍵要素缺一不可。由于中國HPC起步較晚,HPC市場還需要積累,故而人才培養也無法一蹴而就,還需要國家政策、HPC廠商、用戶、高校的共同努力。
故而,我們莫要太過于關注中國HPC在超算榜單上的排名,“看上去很美”不如“大家都在用”和“大家都會用”,大力發展HPC應用和人才培養才是硬道理。