太湖之光只为拿世界第一？ - 超越天河二号的神威超级计算机首度探秘

　　中国造“太湖之光”只为拿世界第一？

　　中国超算的发展长久以来一直受到关注，但外界对于这个很烧钱的战略项目也有不少质疑，其中很重要的一个依据就是中国花大价钱造出了全球性能最好的超算，但在应用方面却“吃不饱”，甚至有用“十车道高速路上跑着很少的车辆”来形容中国超算性能与应用水平之间的关系。对此杨广文认为，在21世纪头几年，中国的超算应用能力确实比较弱，但在2005年之后，则进入一个快速成长期，主要是因为超算越来越受到科研单位与产业的重视，从事超算的人才也越来越多。而国家“十一五”布局的那几台机器出来之后，中国超算的应用水平得到了极大的提升。目前中国的有些超算可能处于“吃不饱”的状态，但这可能是与中国超算的运营思路有关，国内的发展趋势是机器牵引着应用走。这就要看国家是基于什么来考虑发展超算了，如果是想要让国家的重点基础研究、核心装备研发甚至产业发展都用上超算，那超算的需求是无止境的。所以只要是根据国家的这种战略需求来发展，就完全不用担心“太湖之光”跑不满。

　　据杨广文介绍，按照目前的统计，“太湖之光”半年来的利用率已经超过50%，目前已经累计拥有超过50多项应用，比6月获得世界冠军时又增加了10多项，目前有一些重大项目正在“太湖之光”上进行全机测试，比如获得了“戈登贝尔”奖的三大应用，还有一些应用目前正在“太湖之光”上一边进行小规模测试，一边排队等待更大规模应用的档期。目前，包括国家气象局等多个国家专业机构与研究院所都在“太湖之光”上开展应用研究，并进一步与无锡超算中心寻求全面合作，因此我们完全不担心“太湖之光”跑不满，因为现在已经有不少应用方开始排队了。目前最核心的问题不是如何让它跑满，而是如何把它用好，可以多出重量级的成果。此外，需要考虑在拥有大量科研用户的同时，如何能够培养更多有意愿长期合作且需求旺盛的产业界用户。

　　对于“太湖之光”正在开展或未来将有哪些重大应用项目的提问，杨广文表示，科研用户都有自己的应用软件，所以依托“太湖之光”强大的运算能力开展研究，完全没有问题。除此之外，这些运算能力如何为江苏省这个制造大省带来帮助也是他们正在考虑的一个重要应用方向。国家提出“中国制造2025”计划，而江苏的苏南制造对于国家的制造业转型具有风向标式的意义，我们也希望能更好地支持当地制造业的发展，将无锡超算中心建成江苏省一个产业科技创新中心。他表示，目前，中国制造业有一个很大的问题就是大部分应用软件都是国外的商用软件，而在这方面无锡超算中心也在布局，同时还在汽车制造业、船舶制造、新药研发等方面开展研究。《环球时报》记者在无锡超算的应用成果展示区看到，中国航空、航天的相关研究机构目前正与无锡超算合作进行C919大飞机多种飞行状态的interwetten与威廉的赔率体系 ，天宫系列航天飞行器的飞行状态模拟。山东的一家公司还在利用“太湖之光”的超强能力进行动漫制作，据介绍，这样不仅可以制作出更加逼真的动漫渲染效果，而且可以大幅缩短制作周期。未来很有可能会看到依托“太湖之光”运算能力制作出的国产动画大片。

　　杨广文还还介绍了他们快速提升超算应用水平的两大经验。他说，如果能够在超算研制初期就开始布局应用，将大大提高应用水平，“太湖之光”之所以在这么短的时间内，就能有目前这么高的利用率，就是因为采用了这样的操作模式。“我们在机器研制过程中就充分与应用方进行互动，充分考虑他们的需求，在设备组装过程中，则是每增加一个机柜，都使用应用课题进行系统的功能与性能测试，稳定后直接提供应用使用，而不是全部组装完成之后才开始应用。”他认为，设备研制的同时就布局应用可能是未来中国超算发展的一个很重要的经验。而超算是一个交叉性很强的学科，需要一大批多领域专家集中在一起共同研发，但如果全靠超算中心自己来招聘人才将是难以承受的。所以无锡超算中心正在运作一种全新的机制：与应用部门共同成立专题联合实验室，比如流体力学实验室、新药研发实验室、汽车碰撞实验室等。而联合实验室的主任由应用方的学科带头人来担当，就是要让相关领域最强的专家来引领这一联合实验室的工作，而无锡超算中心则利用全球最强的运算能力为他们提供支持，并指导与协助进行程续移植，自主研发大型并行应用软件。此外，还可以与有需求的企业进行联合开发应用软件。这样超算中心不用招聘那么多的应用人才，而是需求方带着他们自己的应用软件与研究团队到无锡超算中心一起工作，这就好像一个个项目组的概念。

　　今年长江中下游的洪涝灾害很严重，北京前不久也发生了严重的暴雨，那“太湖之光”在天气预报与灾害预警方面有些什么应用前景吗？杨广文介绍，这是目前正在进行的非常重要的应用方向，目前无锡超算中心和清华大学正在合作研制全球最大的地球系统数值模拟器，从全球角度研究气候变化，为防灾减灾、雾霾治理以及国际气候谈判提供数据支撑，目前在“太湖之光”计算能力的支持下，实现了全球10公里的地球系统数值模拟。虽然无锡超算中心目前没有直接参与今年的灾害预警，但未来这方面将是研究与应用的重点。灾害预警方面将与国家气象、环保部门合作，而且空气质量监测方面的研究也正在进行。“我们不仅提供机器，还会邀请国内相关专业的专家一起来进行研究，比如气象、海洋等等，基于这些研究成果，还会开发一些应用系统，比如粮食预警，可利用“太湖之光”预测未来洪涝或者旱情对粮食产量的影响”。杨广文介绍称。

　　杨广文表示，随着国家对于海洋权益的关注，这方面的研究也是未来无锡超算中心的一大重点方向。目前主要是和国家海洋局合作的高分辨率海浪数值模拟，这个项目也是今年入围“戈登贝尔”奖的三个项目之一，关注点是对全球海浪变化规律的研究，对于中国周边的重点海域也会有针对地进行研究。据他介绍，还有一系列近海预报等应用也在“太湖之光”上运行，总体而言，国家海洋口在无锡超算已经有了布局，目前的相关合作单位有国家海洋局、国家气象局以及海洋大学等。现在合作的海洋单位的相关研究已经应用在中国相关海域的具体实践中了。据他介绍，“太湖之光”还有可能会应用于代表未来“黑科技”发展方向的研究领域，比如“人造小太阳”，也就是核聚变发电的相关理论与实验方面的模拟。