阿爾法狗（AlphaGo）以4:1戰(zhàn)勝韓國(guó)名將李世石九段的情景,，讓人們見(jiàn)識(shí)了人工智能背后超級(jí)計(jì)算的威力,。中國(guó)神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)以超過(guò)十億億次計(jì)算性能，榮登超級(jí)計(jì)算機(jī)性能世界排行榜榜首的消息,，再度引發(fā)業(yè)界振奮,。

　　據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2015年全球高性能計(jì)算的預(yù)算投入增長(zhǎng)了11%,，2016年還將有更大的增長(zhǎng),，中國(guó)也持續(xù)保持15%以上的增速。

　　但是,，與持續(xù)增長(zhǎng)的高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相比,，中國(guó)高性能計(jì)算應(yīng)用情況卻始終不容樂(lè)觀，由政府投資建設(shè)的超算中心屢屢陷入“切閘斷電,、應(yīng)用率不高”的尷尬境地,，除了石油勘探、天氣預(yù)報(bào)等少數(shù)機(jī)構(gòu),，其他產(chǎn)業(yè)企業(yè)投資建設(shè)高性能計(jì)算中心的寥寥無(wú)幾,。

　　而美國(guó)高性能計(jì)算中心的客戶需求旺盛，經(jīng)常需要提前排隊(duì)預(yù)約,；寶馬等大型制造企業(yè)也會(huì)投資建設(shè),。中國(guó)高性能計(jì)算應(yīng)用為啥火不起來(lái),？中國(guó)高性能計(jì)算的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程如何推進(jìn)？

　　火不起來(lái)的四大原因

　　首先是核心芯片技術(shù)問(wèn)題,。高性能計(jì)算一般由大量處理器或計(jì)算機(jī)通過(guò)集群技術(shù)搭建而成,。在核心芯片上是采用國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的芯片，還是引入國(guó)外具有成熟商業(yè)應(yīng)用的Intel芯片,，一直是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)包括高性能計(jì)算發(fā)展中頗有爭(zhēng)議的話題,。早期歐美國(guó)家對(duì)高性能計(jì)算技術(shù)的輸出限制，以及我國(guó)缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心芯片技術(shù),，導(dǎo)致了我國(guó)高性能計(jì)算起步較晚,。直到2005年左右，我國(guó)才自主研發(fā)出龍芯等芯片,。

　　與美國(guó)高性能計(jì)算的發(fā)展歷程一樣,，我國(guó)高性能計(jì)算最初發(fā)展也是由政府主導(dǎo)。從1990年起步至今,，我國(guó)通過(guò)863計(jì)劃“國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境”等一系列項(xiàng)目的實(shí)施,，已在全國(guó)建設(shè)10個(gè)左右的高性能計(jì)算中心，發(fā)展了浪潮,、聯(lián)想,、曙光等高性能計(jì)算機(jī)生產(chǎn)企業(yè)（以引入Intel等商業(yè)化芯片為主），并在政府,、軍事,、科研機(jī)構(gòu),、氣象預(yù)報(bào),、石油勘探等領(lǐng)域嘗試應(yīng)用。

　　其次,，缺乏與國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)相配套的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,。在歐美國(guó)家的高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)，從高性能計(jì)算所需的核心處理器芯片到配套軟件,，再到行業(yè)推廣應(yīng)用,，已經(jīng)形成一個(gè)完整而龐大的產(chǎn)業(yè)鏈條，如Intel芯片周?chē)狭宋④?、SAP,、oracle等龐大的軟件產(chǎn)業(yè)。而國(guó)內(nèi)由于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的缺乏,，以及看不到能從市場(chǎng)上獲得快速回報(bào),，大量軟件企業(yè)難以投入研發(fā)與國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算核心芯片相配套的應(yīng)用軟件，相關(guān)應(yīng)用軟件寥寥無(wú)幾,，因此導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算難以推廣應(yīng)用,。

　　國(guó)家863計(jì)劃高性能計(jì)算機(jī)及應(yīng)用服務(wù)環(huán)境重大項(xiàng)目總體專家組組長(zhǎng)錢(qián)德沛教授,，在9月23日2016年高性能計(jì)算用戶大會(huì)上接受采訪時(shí)也表示：“當(dāng)前高性能計(jì)算應(yīng)用面臨的最大的問(wèn)題，是能不能盡快建立起中國(guó)高性能計(jì)算發(fā)展的完整生態(tài)環(huán)境,?！北热纾衲陿s登榜首的神威,？太湖之光采用了國(guó)產(chǎn)處理器芯片,，雖然國(guó)產(chǎn)處理器具有高能耗、高性能的特點(diǎn),，但面臨著應(yīng)用軟件缺乏,、成熟商業(yè)軟件無(wú)法方便運(yùn)行的尷尬。

　　其三,，中國(guó)自身的科研技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)企業(yè)的科技應(yīng)用水平較低,，也限制了高性能計(jì)算的應(yīng)用。高性能計(jì)算的主要應(yīng)用領(lǐng)域,，是那些要求具有大規(guī)模計(jì)算能力的科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)企業(yè)科研部門(mén),，只有當(dāng)企業(yè)的科研水平達(dá)到一定程度才會(huì)提出這樣的要求。而歷史原因?qū)е挛覈?guó)科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)企業(yè)的科研水平較低,，一定程度上限制了高性能計(jì)算的應(yīng)用,。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，歐美企業(yè)研發(fā)支出中科學(xué)研究的占比普遍超過(guò)20%,，我國(guó)企業(yè)的研發(fā)支出中科學(xué)研究的支出占比僅為3%,。

　　其四，人才缺乏也是我國(guó)高性能計(jì)算應(yīng)用面臨的一大挑戰(zhàn),。培養(yǎng)相關(guān)的人才,，需要花費(fèi)大量的時(shí)間、精力和投入,。在歐美國(guó)家,，一個(gè)超級(jí)計(jì)算人才的市場(chǎng)價(jià)是200萬(wàn)元，這種薪酬水平是國(guó)內(nèi)很多高性能計(jì)算中心無(wú)法承受的,。

　　商業(yè)化進(jìn)程陸續(xù)啟動(dòng)

　　隨著美國(guó)各行各業(yè)對(duì)于高性能計(jì)算的需求逐漸增多,，美國(guó)汽車(chē)制造等行業(yè)也開(kāi)始普及化引入高性能計(jì)算。據(jù)IDC副總裁Earl Joseph介紹,，當(dāng)今美國(guó)高性能計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從傳統(tǒng)的科學(xué)工程計(jì)算向更廣闊的深度學(xué)習(xí),、智慧城市、精準(zhǔn)醫(yī)療等領(lǐng)域推廣,。

　　雖然中美高性能計(jì)算的應(yīng)用差距較大,，但國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算的商業(yè)化進(jìn)程已啟動(dòng)?？茖W(xué)研究,、精準(zhǔn)醫(yī)療,、智能制造等也是目前國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算嘗試推進(jìn)的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　2015年底,，上海市兒童醫(yī)院正聯(lián)合浪潮和Intel試點(diǎn)一個(gè)精準(zhǔn)醫(yī)療項(xiàng)目,，即在利用浪潮基因一體機(jī)G100開(kāi)展多個(gè)兒童罕見(jiàn)病研究項(xiàng)目。據(jù)浪潮集團(tuán)高性能計(jì)算總經(jīng)理劉軍介紹,，項(xiàng)目已試點(diǎn)運(yùn)行半年,，預(yù)計(jì)一年后將正式推向市場(chǎng)。借助基因一體機(jī)G100,，醫(yī)院可以在一天內(nèi)完成多個(gè)Panel樣本的基因測(cè)序以及檢測(cè)流程,，而未使用前完成同樣工作量需要花費(fèi)的時(shí)間為15天；醫(yī)生也能夠精確識(shí)別和診斷兒童罕見(jiàn)病,。這些研究項(xiàng)目將讓成千上萬(wàn)罹患罕見(jiàn)病的兒童從中獲益,。 為了推進(jìn)高性能計(jì)算應(yīng)用，浪潮發(fā)布了深度學(xué)習(xí)計(jì)算框架Caffe-MPI,，并公布開(kāi)源社區(qū),，號(hào)召更多開(kāi)發(fā)者研究Caffe-MPI和定制化開(kāi)發(fā)。

　　國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心也在高性能計(jì)算的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面做了有益探索,。國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心由科技部,、江蘇省、無(wú)錫市共同出資18億元于2015年12月建設(shè)完成,。今年榮登榜首的神威,。太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)就落戶在國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心。這也是世界上第一臺(tái)全部采用國(guó)產(chǎn)處理器構(gòu)建的超級(jí)計(jì)算機(jī),。

　　據(jù)國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心主任,、清華大學(xué)高性能計(jì)算研究所所長(zhǎng)楊廣文教授介紹，該中心的超級(jí)計(jì)算應(yīng)用重點(diǎn)關(guān)注四個(gè)方面：全球氣候變化研究,、先進(jìn)制造,、生命科學(xué)和大數(shù)據(jù)分析,。特別是先進(jìn)制造方面,，無(wú)錫地處“蘇南制造”核心地區(qū)，基于蘇南制造的科研需求,，該中心正打造基于神威太湖之光的產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心,，希望把超級(jí)計(jì)算與先進(jìn)制造相結(jié)合，提高我國(guó)制造業(yè)的科技水平,。

　　目前,，國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心超級(jí)計(jì)算的應(yīng)用范圍涉及天氣氣候、航空航天,、海洋環(huán)境,、生物醫(yī)藥,、船舶工程等19個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，用戶單位達(dá)到上百家,，具有六十余項(xiàng)大型應(yīng)用課題和成果,，機(jī)器使用率達(dá)到75%以上，最高達(dá)90%以上,。

　　由政府推動(dòng)的高性能計(jì)算應(yīng)用項(xiàng)目也陸續(xù)啟動(dòng),。據(jù)錢(qián)德沛教授介紹，2016年是十三五計(jì)劃的第一年,，國(guó)家十三五重點(diǎn)科研專項(xiàng)高性能計(jì)算的第一批項(xiàng)目已經(jīng)正式啟動(dòng),，第一批項(xiàng)目批準(zhǔn)了19個(gè)，2017年第二批指南也已經(jīng)公示,，共18個(gè)項(xiàng)目,，正在征求廣大科技人員的意見(jiàn)，其重點(diǎn)是支持高性能計(jì)算的應(yīng)用,。