高性能计算机是先进生产力 中科院李国杰谈其意义与应用
高性能计算机是先进生产力中国科学院计算技术研究所所长 李国杰
一、高性能计算机意义何在？
为何研发高性能计算机？它的价值体现在何处？究其根本，高性能计算机是真正的先进生产力。尽管我们常说科技是第一生产力，但高性能计算机在体现这一理念上，其表现比微型计算机等常见产品更为突出。推动高性能计算机发展的动力、其发展趋势，以及我国在这一领域与国外的差距，以及所面临的挑战，核心问题都在于应用。中国科学院近期与东方石油企业建立了联系，该企业目前所产石油在全球市场份额中占据了25%的份额，其成功关键在于运用高性能计算机进行模拟勘探和计算，随着计算机技术的提升，企业财力也随之增强，这便是生产力的体现。然而，认识到这一点的机构寥寥无几，众多企业仍在探索阶段。从这一角度出发，我们应当积极推广高性能计算机，因为高性能计算机是推动先进生产力发展的重要构成要素。
二、高性能计算机是国民经济的发展机遇
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高性能计算机扮演着至关重要的角色，若众多跨学科领域缺乏高性能计算机的支持，我们便无法领略未知世界的壮丽景象，亦难以寻觅新的解决方案，诸如生物科学和制药行业。此外，我们还观察到，无论是脑部成像还是地面雷达图像，凡涉及图像技术的领域，都离不开高性能计算机的助力。我国部分顶尖的脑科医疗机构，如宣武、天坛医院等，敢于采用先进的高性能计算机对大脑进行实时分析，这一举措在未知领域的探索中发挥了划时代的贡献。
上海超级计算中心素来以远见卓识和勇气著称，在意识到高性能计算机所拥有的无可比拟的强大性能后，他们果断地投入巨资，购置了一台名为“曙光4000A”的10万亿次级高性能计算机。该高性能计算机一旦投入使用，将助力气象、环保、船舶制造、飞机制造、汽车、建筑、钢铁、石油、机电、生物医药、基因研究、高校以及科学院等多个领域，实现更为高效的高性能计算服务，同时亦将为上海超级计算中心带来显著的社会和经济效益。
因此，我们不可轻视高性能计算机的运用，其中蕴含着丰富的知识，同时也孕育着众多的成长契机。
三、中国高性能计算机的发展途径和策略
近两年来，主导换机时，人们普遍提出一个看法：无需采用工作站，摒弃SUN、IBM等品牌，仅选用PC即可。因此，便将PC视为高新技术载体，但使用PC芯片制造的设备规模有限，一旦设备规模过大，便难以正常运行。与此同时，也有人主张停止研发高性能计算机，认为单台高性能计算机并非发展方向，正确的路径是将四个关键点串联起来共同推进。于是，逐渐地，不再单独设立高性能计算机的专项项目，多数情况下，都是通过网格技术将高性能计算机整合其中。在相关主题中，也未见设立专门针对高性能计算机的基金。所有基金都聚焦于网格技术，一旦涉足网格，所需的一切便随之而来。这种观念对高性能计算机的发展产生了长达三四年之久的影响。然而，时至今日，情况已有所不同，众多企业开始认识到高性能计算机的必要性和关键性，并开始给予其应有的重视。网格只是其中的一部分，而除此之外，还有一群专注于独立开发高性能计算机的机构。在我国高性能计算机的发展过程中，我们见证了从分散到整合，再到整合后的分散，分与合的循环往复，这正是我国高性能计算机发展的轨迹。在此，我希望大家能够区分开网格与高性能计算机这两个概念。
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众多人抱有一种错误观念，认为凭借数万亿次的计算机，后续便无需再进行开发，只需利用个人电脑服务器即可，然而数年后却发现已无法满足需求，不得不重新选用他人已制作的芯片和主板，将其堆积起来继续使用。当前诸如联想、曙光等企业已在高性能计算领域取得显著成就，然而，随着技术需求的不断提升，我们亟需拥有千亿次、万亿次，乃至十万亿次、二十万亿次的计算能力。切莫误以为现阶段无需此类设备，便可忽视其发展。我们应当具备远见卓识，积极布局。
在推进高性能计算机领域的发展过程中，我国需特别关注分工协作，合理安排资金投入。企业有其特定的需求，而学术界亦有其独特的需求。
众多高校在探索高性能计算机领域时，无论规模大小，普遍各自搭建了几台设备，然而，对于关键技术和共性技术的掌握却并不在行，这对企业并无实际益处。企业发现大学及科研机构的研究成果无法对其产生助力，无奈之下只能自行研发，采用国内研究院已有的技术，若国内研究院无法提供所需支持，便转而寻求国外技术，依赖引进。
我们这代人理应扭转这一现状，致力于研发至关重要的共性技术，并将这些技术普及至大型企业，无论是联想还是曙光，大家都要借助这项技术实现飞跃，提升产业间的差距，避免盲目跟风，重复做相同的事情，这样没有明显区分，即便取得进展，对国家发展也是不利的。
（2004年）
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