“2015，进军全球科技创新中心”系列①　超算谋变:云模式撬动社会资源

　　上海超级计算中心正在推进一场深刻变革。作为支撑上海创新的“超级大脑”，上海超算的主机曾两度入选全球最快计算机榜单十强，但如今，他们或许不再一味追求计算速度，而是要借助互联网思维，在修炼内功的基础上，将社会上散落的“小超算资源”化零为整，整合成为一台架在互联网“云端”的超级计算机，从而让众多中小企业能获得低成本、高效能的计算服务。

　　这不是一次单纯的技术变革，更是对创新体制的探索。目前，国内所有超级计算中心都完全靠政府投入巨资建设，普遍缺乏自身造血机能，为持续发展留下隐患。在国家越来越强调创新资源由市场配置的背景下，它们该如何发展？是否可以撬动社会力量，真正在服务产业中找准自身定位，并开辟出公共技术服务的新模式？

　　作为国内第一家超算中心，组建15年的上海超算有责任率先谋变，现实的压力也逼得他们必须谋变。

　　 资源瓶颈

　　2009年6月，上海超算上线不久的主机“魔方”荣登全球最快计算机排行榜Top500的第十名。六年过去了，“魔方”依然在跑。

　　上海超算有理由感到骄傲——当年一同入选全球500强的计算机中，“魔方”是唯一还在运行的。超级计算机通常是7×24小时高负荷运转，“魔方”早该退休，它的超长寿命凸显出上海超算中心世界级的运维能力。

　　但骄傲之外更有尴尬。“魔方”如今的全球排名已经退居到360位。按照几年来其排名下滑的曲线推算，今年底，“魔方”将排在501位，恰好退榜。

　　“魔方”滑落的同时，国内其他第三方超级计算中心的发展却在政府支持下进入“牛市”，单台主机运算能力连续进入世界前三、直至第一。目前，全国超算的总运算能力已超过每秒65P次(1P等于1千万亿)，其中80％出现在过去18个月。而“魔方”进入世界前十时，速度仅为每秒0.2P。

　　计算资源的爆棚式增长并没有带来其他超算中心的模式更新。目前，他们基本沿袭了上海超算15年前成立时的模式——政府投入一次性建设资金，建成后，大部分计算资源以极其低廉的价格提供给基础研究。

　　在上海超算的黄金时代，这种模式还可以支撑——“魔方”投资约2亿元。但随着超级计算机越来越快，新一代100P级的主机，其初期投资已骤增至30亿元以上，加上每年数亿元的电费消耗、人员成本和设备折旧，高度依赖财政投入的模式，对此类创新基础设施的可持续发展提出了挑战——像“魔方”这样支撑6年的主机毕竟前所未有，大部分主机在四五年后必须更新。

　　 模式创新

　　业内常说，中国超级计算机速度虽然领先世界，但仍称不上强国，主要瓶颈包括应用软件的限制、人才不足等。上海超算对此都深有体会，改革也就从这些环节寻找突破口。

　　超级计算对产业创新意义重大，比如，超级计算机可以在虚拟世界中完成新车研发必须的碰撞试验，从而将需要实打实撞坏的真车减少90％。类似的模拟还可以支持发动机、芯片、建筑、化工等研发。

　　但在服务企业时，超级计算应用软件极其昂贵，一般达硬件的5到10倍，而且须按计算任务所需的硬件规模购买相应数量的软件授权。但超算中心在初期投入之外，很难拿出一笔巨资购买软件。在这种限制下，全国的超级计算机目前多数被用于支持基础研究，因为这部分科学计算大都可使用免费的开源软件。

　　如果要更好地服务企业，在目前的状况下，超算中心必须在模式上有所创新。

　　上海超算中心副主任李根国告诉记者，此前，他们已与本市一些大型企业合作，由对方共享出自己的软硬件资源，超算中心则回报以租金，上海核工程研究设计院就是其中之一。

　　该院信档中心副主任何炳海告诉记者，核工院是国内核电站领域实力最强的设计单位，拥有国内最完备的核电相关计算资源。这些资源是按他们的峰值需求采购、配置的，闲暇时完全可以共享出来:“这是核工院主业之外的新盈利渠道。”据透露，除了核电工业，这类软件也是不少装备制造企业急需的。

　　这种带有“众包众创”的互联网特征的合作，目前在钢铁、汽车、航空等领域也都有了雏形，相关龙头企业都有意愿共享资源。其结果是，上海超算不必一次性将机器、软件等配置到位，资金压力急剧下降。对社会而言，在不显著增加政府财政投入的前提下，服务创新的环境也可以有效改善。

　　 走向工业云

　　按照“云转型”的方向，上海超算目前正围绕技术和运营模式完善创新细节。

　　周曦民说，上海超算一直是按照自收自支的事业单位性质运营，政府部门对其预算、人员等严格管理，限制了该中心随时拓展资源、服务中小企业的能力。但使用超算不像用Word编写文档，需要一定的知识，目前上海超算对用户执行“一对一”服务，也就是说，每个企业用户都要配置一个专门的服务人员，这种手工配置模式，即便能提供云服务，效率依然不高。

　　上海超算服务过数百家企业，最小的只有十几名员工，但总体上，迫于人才缺口，上海超算一直无法全面服务小微企业，这与社会需求形成了鲜明反差。事实上，企业越小，自身购买计算资源的可能性越低，相关能力和经验越少，就越需要社会提供高效的第三方计算服务。

　　另外，当上海超算整合社会资源后，企业用户会担心将项目放在别家、甚至可能是对手的主机上运算存在泄密风险。相应的，输出资源的大企业也难免怀有安全疑虑。

　　针对以上障碍，上海超算正通过技术方式加以解决，目前相关研发进展顺利，并得到市经信委的支持，被纳入不久前启动的上海“工业云”试点。据透露，今年下半年，上海超算的“工业云”就能正式上线。