中国超算速度越来越快,还需补上应用这块“短板”
就本质而言,超算的快慢只是决定了在一定时间内能完成多少计算任务,并不代表完成计算任务的质量高下。
国际超算大会(ISC)刚从德国传来喜讯:新一期全球超级计算机TOP500榜单上,我国研制的“神威·太湖之光”坐上世界500强超算的头把交椅。凭借国产化的核心芯片,其运算速度超过排名第二的“天河二号”近3倍。中国超算不仅数一数二,而且在500台上榜超算中所占比例也首次超越美国。
在国人为计算机领域的“中国速度”振奋之余,应当看到这一500强的排名指标仅取决于速度,也就是几万枚CPU并在一起“奔腾”的能力,拼的是纯硬件。但硬件绝不是超级电脑的全部,因为它们不是投资数十亿元、每年耗电上亿的一大堆机器,而是装不同程序、跑各种应用的“最强大脑”。打个比方,一台iPhone6很快,但假如没有数以百计的最佳APP支持,它快的意义就会“大打折扣”。而业内人士清楚,国产超算应用的计算软件,绝大多数还是外国开发的。
与消费级电脑产品是一个原理,世界上最快的超级电脑们更新换代、优胜劣汰的速度甚至更快,超越了“每18个月翻一番”的摩尔定律。为此,它们必须每年上下半年各排名一次,因为“刷榜”现象十分频繁。2009年,上海超算中心引入国产超级计算机“魔方”,每秒峰值运算速度超过200万亿次,投运首年就两度跻身超算500强前十。然而仅隔一年,另一套国产超算系统“天河一号”以每秒运算2570万亿次的实测速度首登500强榜首。而后续机型“天河二号”更是在随后几年中以每秒33860万亿次的高算速,代表中国六次问鼎世界。从“百万亿次”、“千万亿次”到“万万亿次”,差不多每隔10年,超算硬件性能就可提升1000倍。
可以说,在超算圈内,追求速度无止境,日新月异大洗牌——在此意义上,没有算得最快,只有用得最好。人们越发意识到,“重硬轻软、速度放空”是对超算资源的浪费,也是不科学的发展观。平心而论,在国内超算上运行的操作系统等基础软件,以及科学和工程领域的应用软件,目前还远未国产化。同时,在应用水平上与美、日等国还有不小差距。因为超算背后更关键的“软件”是人,比如美国几大国家实验室的超算不算最新最快的,但算得精、算得准,产出结果仍处于国际一流水平。
就本质而言,超算的快慢只是决定了在一定时间内能完成多少计算任务,并不代表完成计算任务的质量高下。从目前超算500强的分布和结构看,八成机组并未指定应用领域,一成机组指定为科研用途,其余机组用于气象、能源等多个领域。未指定应用领域,并不是没有应用领域,而是应用领域太多。从石油勘探、地理信息、生物医药、高端装备制造乃至动漫与影视特效渲染,世界著名超算几乎都是“一机多用”。在不断突破速度“天花板”的节奏下,中国超算还需补上应用这块“短板”,把超算用得更广、更深、更优。(作者:徐瑞哲)