矚望“大計(jì)算+大數(shù)據(jù)”（科技大觀）

在最新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中，中國(guó)研制的“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)摘得桂冠，連續(xù)第六次稱雄，其每小時(shí)計(jì)算能力相當(dāng)于13億中國(guó)人上千年的工作量。

從概念上來(lái)說(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)的基本組成組件與個(gè)人電腦并無(wú)太大差異，但是規(guī)格與性能則強(qiáng)大很多，是一種能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無(wú)法處理的大資料量與高速運(yùn)算的超大型電子計(jì)算機(jī)。打個(gè)比方說(shuō)，如果把普通計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比作成人走路的速度，那么，超級(jí)計(jì)算機(jī)就達(dá)到了火箭的速度。

超級(jí)計(jì)算這一名詞起源于1929年美國(guó)的一篇新聞報(bào)道。世界上第一臺(tái)商用巨型機(jī)Cary—1于1976年問(wèn)世。自此以后，超級(jí)計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展。目前，“天河二號(hào)”持續(xù)計(jì)算性能達(dá)到每秒3.39億億次，超過(guò)Cary—1系統(tǒng)性能的2億倍以上。

超級(jí)計(jì)算機(jī)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(dòng)。在超級(jí)計(jì)算機(jī)這個(gè)“超級(jí)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(jì)算芯片則是“大腦”的基礎(chǔ)神經(jīng)元細(xì)胞；互連通信成為“大腦”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并將神經(jīng)元連通使其發(fā)揮超級(jí)能力。因此，超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制涉及體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算芯片、互連通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集成電路、系統(tǒng)軟件等諸多方面的創(chuàng)新。

當(dāng)下，計(jì)算已經(jīng)成為繼實(shí)驗(yàn)、理論之后第三種認(rèn)識(shí)世界的方式。超級(jí)計(jì)算平臺(tái)，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(jī)與航天器設(shè)計(jì)、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(jí)計(jì)算機(jī)已成為創(chuàng)新研究的必要工具；在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，無(wú)論是油氣開(kāi)發(fā)還是裝備制造等，超級(jí)計(jì)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(guó)對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展都非常重視。2015年，美國(guó)再次將超級(jí)計(jì)算提升到國(guó)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(jí)計(jì)算發(fā)展計(jì)劃。超級(jí)計(jì)算將是未來(lái)各國(guó)搶占的技術(shù)前沿，其系統(tǒng)的研制和應(yīng)用就像是“牛鼻子”，牢牢抓住這個(gè)“牛鼻子”，就可以使其在創(chuàng)新發(fā)展中扮演“國(guó)之重器”的角色。

隨著中國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)，超級(jí)計(jì)算需求也在急劇增加。目前落戶天津的“天河一號(hào)”平臺(tái)上，每天同時(shí)在線的高性能計(jì)算任務(wù)超過(guò)了1400項(xiàng)，支撐的研發(fā)、工程人員達(dá)到數(shù)千人，這是歐美國(guó)家級(jí)超算中心都很難達(dá)到的業(yè)務(wù)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(yù)報(bào)、大規(guī)模的數(shù)值風(fēng)洞、聚變核能的開(kāi)發(fā)利用、腦科學(xué)等諸多領(lǐng)域的巨大計(jì)算能力需求，以及大數(shù)據(jù)帶來(lái)的高效數(shù)據(jù)的處理需求，都對(duì)新的超級(jí)計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)“大計(jì)算+大數(shù)據(jù)”的融合，必將成為未來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流。

《人民日?qǐng)?bào)》（2016年01月11日 22 版）

孟祥飛