我國自主研發(fā)的“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)蟬聯(lián)世界冠軍令國人雀躍,。與“神威·太湖之光”同屬一個(gè)研制單位,、同樣以“全國產(chǎn)”為特點(diǎn)的國家超算濟(jì)南中心正在與國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心一道研制“太湖之光”的下一代——神威E級原型機(jī),，“預(yù)計(jì)在2018年6月與國人見面，并落戶國家超算濟(jì)南中心,。”山東省科學(xué)院計(jì)算中心（國家超算濟(jì)南中心）副主任潘景山告訴科技日報(bào)記者,。
作為全球第一臺運(yùn)行速度超過十億億次/秒的超級計(jì)算機(jī),，“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)計(jì)算能力“運(yùn)算1分鐘相當(dāng)于200多萬臺普通電腦的運(yùn)算能力，也相當(dāng)于72億地球人同時(shí)用計(jì)算器不間斷計(jì)算32年,?！钡谂司吧娇磥恚珽級計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可達(dá)“神威·太湖之光”的8倍多——每秒運(yùn)算將達(dá)到百億億次,。
能耗和應(yīng)用仍是攻關(guān)兩大難題
從“天河二號”首次登頂世界最快超級計(jì)算機(jī)寶座開始,，中國超算已經(jīng)斬獲全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單的“九連冠”。
“大到現(xiàn)代武器系統(tǒng)研制試驗(yàn),，小到好萊塢特效制作都離不開超算,，超算已成為理論和實(shí)驗(yàn)之外的第三種科學(xué)研究手段，它體現(xiàn)著一個(gè)國家的科技綜合實(shí)力,?！敝袊?jì)算機(jī)學(xué)會高性能計(jì)算專委會秘書長,、國家超算濟(jì)南中心主任張?jiān)迫蚩萍既請?bào)記者表示，我國超算雖然起步晚,，從局部突破到綜合技術(shù)領(lǐng)先,，從奮力追趕到逐步超越，僅用了15年,。不過,，現(xiàn)有的超算能力顯然不能滿足中國龐大的市場需求。
2016年國家啟動(dòng)三個(gè)“E級計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)”項(xiàng)目,，國家“高性能計(jì)算”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃總體組專家介紹,，研制E級機(jī)引入“神威”（國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心）、“天河”（國防科技大學(xué)）,、“曙光”（曙光公司）三支超強(qiáng)團(tuán)隊(duì)相互競爭,，通過賽馬機(jī)制打造我國自主的E級計(jì)算機(jī)“利劍”。
這三個(gè)項(xiàng)目組在超級計(jì)算機(jī)研制方面都擁有深厚的技術(shù)基礎(chǔ)和豐富的研制經(jīng)驗(yàn),，各家研制單位在存量基礎(chǔ)上必須有顛覆性增量創(chuàng)新才能再前進(jìn)一步,。
實(shí)現(xiàn)顛覆性增量創(chuàng)新向來不容易，潘景山認(rèn)為,，攻關(guān)E級機(jī)大家需克服兩大難題：“如果用現(xiàn)有技術(shù)研制E級計(jì)算機(jī),，能耗將達(dá)到每小時(shí)60兆瓦左右，這幾乎相當(dāng)于一個(gè)中等縣的用電量,，能耗太大,。”“有人說形容中國超算的性能與應(yīng)用是‘十車道高速路上跑著很少的車輛’,，說法夸張,，但如何擴(kuò)大應(yīng)用確實(shí)是挑戰(zhàn)?！?/p>
“九連冠”后需冷靜,，美國或?qū)⒂|底反彈
針對“中國超算”應(yīng)用能力不足的短板，以全國產(chǎn)為特色的神威E級原型機(jī)已經(jīng)有了不少動(dòng)作,。
2016年國家超算濟(jì)南中心與國家海洋局第一海洋所獲批了E級應(yīng)用軟件項(xiàng)目“海洋環(huán)境高性能數(shù)值模擬應(yīng)用軟件研制”,。后續(xù)雙方和青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室一起深度合作，聚焦為山東在國內(nèi)領(lǐng)先的海洋領(lǐng)域科研團(tuán)隊(duì)和業(yè)務(wù)部門提供大規(guī)?？蓴U(kuò)展的并行計(jì)算服務(wù),、大數(shù)據(jù)服務(wù)和智能計(jì)算服務(wù)，共同研制超大規(guī)?？蓴U(kuò)展高效率的海洋數(shù)值模式軟件和海洋應(yīng)用軟件系統(tǒng),，為透明海洋、深海極地,、藍(lán)色生命等大科學(xué)計(jì)劃和國家海洋戰(zhàn)略提供高效服務(wù),。
發(fā)力E級應(yīng)用軟件,，包含著中國超算人的“良苦用心”，也是“全國產(chǎn)”超算的內(nèi)在需求,。長期以來,，“中國超算”重“硬”輕“軟”，基礎(chǔ)并行環(huán)境,、基礎(chǔ)算法,、高性能數(shù)學(xué)庫、操作系統(tǒng)等高性能計(jì)算基礎(chǔ)與應(yīng)用軟件的發(fā)展落后于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展已是不爭事實(shí),。
潘景山舉例道：超算在解決一些問題時(shí)通常會用到模型、算法,、數(shù)學(xué)庫,，但現(xiàn)在常用的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)庫大部分還是國外的。他認(rèn)為,，造成這一現(xiàn)象的原因有二：一是前期重視不夠,、投入不足；二是超常規(guī)發(fā)展只實(shí)現(xiàn)了局部突破,，全面超越還需要時(shí)間,。
本次全球TOP500榜單，美國罕見被擠出前三名,。張?jiān)迫J(rèn)為,，這是美國超算發(fā)展的低潮，也可能是觸底反彈的開始,。他透露：2018年下半年,，美國將開始推出全新研制的“北極光”超算，運(yùn)算速度可以達(dá)到180P(P為超級計(jì)算機(jī)運(yùn)算單位,，意為每秒千萬億次),。所以從2018年到2020年，美國或?qū)⒅匦聤Z回TOP500的冠軍寶座,，甚至可能會出現(xiàn)幾連冠的情況,。
“如果中國按計(jì)劃造出E級超級計(jì)算機(jī)后，我們將再拿冠軍,?！迸司吧秸f。