超级计算机不仅比速度 我国在应用环节仍有差距

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在昨天揭晓的“全球最快计算机500强”最新排名中，中国不仅有“选手”首次夺冠，而且中国“代表团”的“总成绩”也首次进了前三。这无疑是个令人欢欣鼓舞的消息，但专家提醒“保持冷静”。

　　就像评判一个城市的实力，不单是看它的摩天楼究竟高500米还是600米；评判超级计算能力，也不只看计算速度。

　　“天河一号”融入了相当多的中国自主知识产权

　　这份超级计算机的榜单是由全球最权威的“Top500”统计、制作的。从1993年起，这个组织每年在年中、年末各发布一次排名，而年末那次更受关注。

　　为中国首次摘得“金牌”的是“天河一号”，它安装在天津超级计算中心，实测速度为每秒2570万亿次。打个比方，如果普通人每秒能完成一次计算的话，那么全部地球人不间断地花上9个月才能算出的题目，“天河一号”只需1分钟。深圳超算中心的“星云”排名榜单第三，速度为每秒1270万亿次。

　　纵观今年的榜单，中国无疑是进步最大的国家。

　　过去17年里，中国只有两台计算机曾入围“Top500”的年末前10，而且都正好是第10名。去年，中国还只有21台计算机入围全球前500名，位居美、英、德、法之后，今年增加到了41台，总量仅次于美国，排名第二。

　　更大的进步在于整体实力。去年，中国入围500强的计算机，运算能力总和为1.38万亿次；今年飙涨到了5.59万亿次，是去年的4倍。而过去一年间，全球前500快计算机的运算能力总和，增幅仅为56%。

　　中国超级计算机的进步，是中国国家实力增长的一个投影。

　　一方面，超级计算机的研发，需要极强的技术能力，也需要大量的经济投入。另一方面，超级计算机一般用以支撑国家级的重大科研项目，比如开发新药和新材料、勘探石油、设计大飞机等。没有创新驱动，就不会有研制超级计算机的强烈需求。

　　上海超级计算中心曾两次作为中国的“选手”，入围2004年和2008年“Top500”榜单的前10。中心副主任李根国告诉记者，这次夺魁的“天河一号”，不仅速度快，而且在研发上融入了相当多的中国自主知识产权——其总体设计架构、软件和部分芯片都是自主开发的。

　　李根国介绍说，传统上的超级计算机是将成千上万块家用PC机的CPU(核心计算芯片)组装而成；这些CPU必须在系统软件和通信器件的协调下，才能充分发挥合力，否则就是一盘散沙。随着超级计算机从“百万亿次”进入“千万亿次”，CPU越来越多，协调难度也越来越大。

　　而“天河一号”采用了先进的“CPU+GPU”的设计思路，将GPU(图形芯片)用于超级计算机，可以起到“CPU加速器”的作用。虽然这种先进的技术路线目前还在探索阶段，但前景看好——中国能依靠这条技术路线开发出排名第一的计算机，已很有说服力。

　　在超级计算机的应用环节，我们仍有不小差距

　　不过，作为超级计算领域的专家，李根国也告诉记者，衡量一个国家在超级计算领域的实力，速度并非唯一指标，更重要的是看应用能力。

　　超级计算机往往被用在高端和复杂的科研项目中。一般而言，一个课题需要超级计算机提供的计算资源越多，研发成果也越能代表先进水平。在发达国家，有的课题(比如用超级计算机模拟分子动力学模型，做新药开发)，一个项目就会用到数万个CPU。而在我国，目前用CPU最多的研究项目也就用到上千个。

　　做个比喻：超级计算机可以在同一时间支撑大量小型课题，如果将它比成电厂，在我国，这家电厂主要是同时为上千个灯泡供电；而在发达国家，一家电厂可能只为支撑一台尖端机器，即服务于一个超级科研课题。

　　李根国说，之所以会出现这种差距，一方面是因为国内的科学界和工业界尚未掌握运用超级计算机的能力，毕竟，超级计算机在中国历史不长，而国外，超级计算的用户，都是波音、福特汽车等大型、一流的企业。

　　另一方面，要用好超级计算机，必须在每个专业学科领域——工业、流体力学、结构仿真、生命科学等等，都开发出专门的应用软件。在我国，这类软件的自主研发能力不足，依赖进口，而国外对这些软件的出口往往采取限制措施。

　　他告诉记者，在研制生产超级计算机上，中国无疑已是大国，但在应用环节，我们仍有不小的差距。

　　据李根国透露，年底前，中国还会有一台千万亿次的超级计算机投入应用，但在此之后，据他所知，起码一两年内，中国可能不会再发布能进入全球前10的超级计算机了。

　　这未必不是好事。当中国的超级计算机终于登顶，当业界多年来的夙愿成真，我们也许可以抛开对绝对速度的绝对关注，以更科学的心态来发展超级计算事业。