天河二号将成为创新的摇篮

图为天河二号展台展出的计算模块样品

图为获奖的华中大学代表队

人民网柏林6月21日电 （记者 黄发红）在德国莱比锡２０１３国际超级计算大会的天河二号展台，天河二号的计算模块样品在柜台上展示，展台用丰富的图文，介绍了天河二号的系统构架原理和计划应用领域。前来参观的会展参观者络绎不绝，不时有专业人士拿着相机对计算模块近距离拍照。“夺魁的天河二号成为了本次会展的明星，” 天河二号副总设计师、国防科技大学计算机学院副院长卢凯教授在展台告诉本报记者，“前来洽谈科研、应用和商业合作的业内人士非常之多，品牌效应非常明显。”不仅天河二号成为了各大专业论坛的主话题，而且中国工程师也被排队邀请去论坛介绍天河二号。

６月１７日，超算500组织在本次超算大会上发布了500强最新排名，天河二号以峰值每秒５．４９亿亿次的计算速度问鼎。“对于天河二号夺冠，业内的反响既惊讶又平静。”卢凯说。惊讶是因为天河二号的研发速度和性能，远远超出了业界的预计；平静则是因为，中国在超级计算机领域的技术实力，已经得到业内的认可。“大家不再怀疑中国能做出这么先进的机器，而是对天河二号的技术突破以及如何进行后续的研发合作和应用开发非常感兴趣。”

创新实验室

“如果说机床是制造机械的机械，那么超级计算机就是实验室的实验室，”卢凯向记者解释天河二号对于科技创新的重要性。“它代表着中国从简单制造、高端制造到产品自主创新这一从产业链低端向上游攀登的发展趋势。”

上海超算中心副主任王普勇教授对记者说，超级计算机不仅自身代表了最高科技，同时也是中国进行基础学科研究、技术创新、产品创新，走创新型道路的重要“实验室”。其带来的长远社会经济效益不可估量。经过近30年的发展，中国掌握了高性能计算机核心技术，并积累了大量经验。

应用超级计算机的基本原理是通过建立虚拟模型，对原本需要进行物理世界实验验证的理论、数据和产品进行模拟实验。例如根据宇宙大爆炸理论，可以在超级计算机中建立宇宙演化模型。通过比较演化模型与当代观测到的实际星空，进一步修正模型，从而使模型具有可靠性。建立该模型以后，就能对地球乃至宇宙未来的演化进行预测。在现代的物理、化学、生物等产生诺贝尔奖的基础学科领域， 做研究均离不开用高性能计算机进行模拟实验。

超级计算机的应用还与普通人的日常生活息息相关。我们使用的手机、电脑，其电磁特性都可以通过超级计算机的模拟进行最大程度的优化和改良。“最明显的一个例子是汽车模型设计，”王教授介绍。用传统的方法，设计一款新的车型，从样品经过撞击测试并不断改良，直到投入生产，大概需要依次建造80辆模型。如果用高性能计算机来设计，在建立模型之后，通过修改几个参数，就可以完成所有撞击测试。“其精确度达到90%！”在这样的测试基础之上，只要再按照最后模型进行七八次现实样车测试，就能诞生一款新车。

在节能环保和气候变化领域，超级计算机也大有可为。发电机、鼓风机等所有流体叶轮的形状，都涉及最佳能效问题。据粗略统计，叶轮机械耗电占耗电总量的约1/3。如果通过超级计算机模拟流体机械效能，能提高这些机械哪怕一个百分点的能效，就可以减少巨大的能源浪费。

天河一号所在的天津高性能计算中心孟翔飞博士表示，以前在进行气候变化谈判时，中国二氧化碳排放对大气的影响只能听从其他国家模拟测定的数据。自从中国科学家用天河一号建立了气候变化模型，中国不仅拿出了自己气候影响依据，而且建立的模型还成为了国际公认的模型标准，为中国在该领域发言提供了话语权。

随着中国高性能计算机不断增加，高性能计算中心也在不断成长。在给高校科研，企业产品研发方面提供的服务也越来越多。“以后要像我们使用云服务一样，让高性能计算中心也成为科研单位和企业足不出户就可以方便调用的运算资源。”

开发应用 培养人才

“机器有了，如何把机器应用起来，真正发挥创新的功能，是接下来主要的努力方向。”卢凯教授说，有了硬件还要有软件。“超级计算机应用领域很广，这也客观地表明不同的领域都要有专门的应用软件来实现相应功能。”可喜的是，随着中国产业转型升级，目前对市场对超级计算机应用的需求在不断增加。

作为高精尖技术，发挥超级计算机的“超级”功效离不开相关人才的培养。卢凯教授介绍，超级计算机通常需要复合型人才，既要懂超级计算机的操作和运用，还要懂相应的学科专业，缺一不可。

德国当地时间6月19日，ISC13国际大学生超级计算机竞赛在德国莱比锡闭幕，来自中国的华中科技大学参赛队夺得最高计算性能奖，并以8.455TFLOPS的成绩刷新了世界记录。清华大学代表队也以不俗表现位列大赛综合分数排名榜第二名。这是继天河2号重夺TOP500榜首之后，中国在ISC13获得的第二个冠军。中国超级计算机在系统研制、应用发展和人才培养等方面的快速发展令世界震惊。

“大学生创造力往往超越了工程师，”赞助两支中国大学生代表队的浪潮集团高性能计算总监刘军说。“我们希望通过比赛，激发学生对超算的热爱，让大家享受比赛，只有进入了享受的过程才会对超算有浓厚的兴趣。浪潮希望通过大赛的形式挖掘、培养超算人才，推进跨国交流，提升应用水平，从而从根本上推进中国超算事业的发展。”

国际高性能计算咨询委员会主席吉拉德?闪纳尔（Gilad Shainer）先生说：“中国学生连续两年取得如此优异成绩，体现了中国在超算人才培养方面的投入。” 他认为，培养下一代的超级计算机科学家与制造超级计算机本身同样重要。

来源：人民网-国际频道