矚望“大計算+大數(shù)據(jù)”（科技大觀）

在最新一期全球超級計算機500強榜單中，中國研制的“天河二號”超級計算機摘得桂冠，連續(xù)第六次稱雄，其每小時計算能力相當于13億中國人上千年的工作量。

從概念上來說，超級計算機的基本組成組件與個人電腦并無太大差異，但是規(guī)格與性能則強大很多，是一種能夠執(zhí)行一般個人電腦無法處理的大資料量與高速運算的超大型電子計算機。打個比方說，如果把普通計算機的運算速度比作成人走路的速度，那么，超級計算機就達到了火箭的速度。

超級計算這一名詞起源于1929年美國的一篇新聞報道。世界上第一臺商用巨型機Cary—1于1976年問世。自此以后，超級計算機迅速發(fā)展。目前，“天河二號”持續(xù)計算性能達到每秒3.39億億次，超過Cary—1系統(tǒng)性能的2億倍以上。

超級計算機的發(fā)展，是電子信息技術(shù)發(fā)展水平的集中體現(xiàn)和驅(qū)動。在超級計算機這個“超級大腦”里，體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃著“大腦”的結(jié)構(gòu)和功能組成；計算芯片則是“大腦”的基礎神經(jīng)元細胞；互連通信成為“大腦”的神經(jīng)網(wǎng)絡，并將神經(jīng)元連通使其發(fā)揮超級能力。因此，超級計算機的研制涉及體系結(jié)構(gòu)、計算芯片、互連通信、數(shù)據(jù)存儲、集成電路、系統(tǒng)軟件等諸多方面的創(chuàng)新。

當下，計算已經(jīng)成為繼實驗、理論之后第三種認識世界的方式。超級計算平臺，更是在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著頂天立地的支撐作用。在支撐重大科技創(chuàng)新方面，如大飛機與航天器設計、新材料新能源、藥物研發(fā)、基因工程、氣候氣象等領(lǐng)域，超級計算機已成為創(chuàng)新研究的必要工具；在產(chǎn)業(yè)應用方面，無論是油氣開發(fā)還是裝備制造等，超級計算在提高生產(chǎn)研發(fā)效率、降低生產(chǎn)成本方面發(fā)揮了重要作用。

各國對超級計算機的發(fā)展都非常重視。2015年，美國再次將超級計算提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略，日本、歐盟、俄羅斯等也都制定了雄心勃勃的超級計算發(fā)展計劃。超級計算將是未來各國搶占的技術(shù)前沿，其系統(tǒng)的研制和應用就像是“牛鼻子”，牢牢抓住這個“牛鼻子”，就可以使其在創(chuàng)新發(fā)展中扮演“國之重器”的角色。

隨著中國國力的增強，超級計算需求也在急劇增加。目前落戶天津的“天河一號”平臺上，每天同時在線的高性能計算任務超過了1400項，支撐的研發(fā)、工程人員達到數(shù)千人，這是歐美國家級超算中心都很難達到的業(yè)務規(guī)模。數(shù)千平方公里高密度油氣的勘探、高分辨率的氣象預報、大規(guī)模的數(shù)值風洞、聚變核能的開發(fā)利用、腦科學等諸多領(lǐng)域的巨大計算能力需求，以及大數(shù)據(jù)帶來的高效數(shù)據(jù)的處理需求，都對新的超級計算機研制提出了巨大挑戰(zhàn)。特別是隨著大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，如何實現(xiàn)“大計算+大數(shù)據(jù)”的融合，必將成為未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流。

《人民日報》（2016年01月11日 22 版）

孟祥飛