超算作為國家科技戰(zhàn)略的重要高地，無論其計(jì)算性能是從最初的1P，到現(xiàn)在常態(tài)5P，還是跨越到100P，再到1000P這樣的驚人數(shù)字，過去它被視為“高大上”的科學(xué)神話，那么現(xiàn)在的超算距離我們更近一步。

　　【51CTO記者 李玲玲 北京報道】“早期大家經(jīng)驗(yàn)不足，業(yè)務(wù)水平也差，有時機(jī)器上來了，應(yīng)用準(zhǔn)備不足，出現(xiàn)閑置情況;有時機(jī)器先來了，軟件開發(fā)不出來，一著急只能先用一堆小程序來跑，發(fā)揮不出超算的效益。”國家超算濟(jì)南中心主任張?jiān)迫勂鸪愕倪^往，感慨不已。

　　我國超算迸發(fā)的第一道分水嶺可以說始自2009年。那一年，科技部批準(zhǔn)成立國家超算天津中心后正式揭開了超算發(fā)展的大幕。截止2017年，天津、濟(jì)南、長沙、無錫、廣州和深圳六家國家超算中心相繼建成并投入運(yùn)營。超算作為國家科研實(shí)力的體現(xiàn)，不僅是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志，對國家安全、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展同樣具有舉足輕重的意義。

　　但是，在國內(nèi)超算發(fā)展的近二十年中，由于采取的是摸索式發(fā)展，加之建設(shè)、運(yùn)營、市場化經(jīng)驗(yàn)有限，導(dǎo)致實(shí)際發(fā)展與建設(shè)目標(biāo)存在一定差距而非議不少。

　　對此，張?jiān)迫魅尾⒉换乇?。他坦言?ldquo;過去大家確實(shí)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致超算難以發(fā)揮出真正的效益。但現(xiàn)在明顯不同了，我們會提前摸清應(yīng)用需求，也會提前培育用戶和市場，且機(jī)器一旦就緒，很快就能出成果。現(xiàn)在大家也意識到軟件的重要性。原來搞機(jī)器的人不重視，覺得只要機(jī)器跑起來，用不用的好是你的事，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)不行，機(jī)器用不好，那下一臺機(jī)器就沒了。所以，大家的意識和理念都發(fā)生了顯著變化，硬件和軟件也基本能達(dá)到平衡?？梢哉f，現(xiàn)在超算的整體運(yùn)營情況越來越好。”

　　讓超算走下“神壇”

　　目前，我國超算主要呈現(xiàn)“6+2”的建設(shè)格局，除6家國家超算中心之外，還有2家建設(shè)更早。

　　長久以來，超算以超強(qiáng)的計(jì)算能力及超大存儲容量普遍被認(rèn)為只能用于國家高科技領(lǐng)域和尖端技術(shù)研究，很難進(jìn)入民用市場。原因在于：

　　一是高性能自然需要“天文數(shù)字”般的配套經(jīng)費(fèi)。以目前1P、5P的浮點(diǎn)性能，少則也要十幾億元，像下一個1000P規(guī)模的超算項(xiàng)目配套將達(dá)到30億元。這也致使我國超算項(xiàng)目全聚集在經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的中東部省份城市。同時，少有民營企業(yè)能有如此經(jīng)濟(jì)實(shí)力和精力去運(yùn)作。

　　二是需求問題。“過去我們談超算，人們都覺得這個東西曲高和寡，沒什么用。地方政府也覺得這塊牌子是負(fù)擔(dān)，扛個牌子，要拿出那么多錢。”張?jiān)迫魅螣o奈地說。

　　現(xiàn)在，科技主導(dǎo)的變革正在改變市場對超算的認(rèn)識，越來越多的地方?jīng)Q策者也意識到超算的價值。“大家發(fā)現(xiàn)超算其實(shí)是個機(jī)會，它正在成為一種創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的要件，是一個高地。”張?jiān)迫魅握J(rèn)為，一旦有了這個平臺，可以為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來更多的實(shí)惠：一是人才引進(jìn)會更有吸引力;二是和國際交流的機(jī)會增多，無形中也會拉升當(dāng)?shù)氐乃健?ldquo;現(xiàn)在轉(zhuǎn)一圈認(rèn)識云計(jì)算、大數(shù)據(jù)之后，人們會發(fā)現(xiàn)超算其實(shí)才是最核心、最黑的科技。”

　　“這是一個以計(jì)算力快速增長為特點(diǎn)的時代。”超算也迎來了大發(fā)展，“過去我們只做傳統(tǒng)超算，現(xiàn)在也向多元化轉(zhuǎn)型，除了支持超算外，還可以支持云計(jì)算、大數(shù)據(jù)，甚至人工智能，這些新興科技其實(shí)都離不開超算能力。”

　　張?jiān)迫魅我粋€切身的感受就是，“我們?nèi)ジ行┑胤秸块T接觸，他們上來就說，‘我們先建產(chǎn)業(yè)園，然后再考慮云計(jì)算、大數(shù)據(jù)’，而不是說‘我要建個云計(jì)算中心’，他覺得‘那個沒太大科技含量，一般企業(yè)都在做’，但超算不是一般人能做的。只要能做超算，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)相對就比較容易切入。”

　　顯然，如張主任所言，當(dāng)前新興科技的快速發(fā)展也給超算帶來了新的發(fā)展契機(jī)。

　　超算世界的“三國演義”

　　按照規(guī)劃，六個國家超算中心各有側(cè)重，其業(yè)務(wù)都主要服務(wù)于本地經(jīng)濟(jì)，再輻射周邊區(qū)域。

　　目前，六大中心的超算主要是三大系列，呈現(xiàn)“三二一”的分布格局：一是天河系列，部署在長沙、廣州和天津三個中心;二是神威系列，部署在無錫和濟(jì)南兩地;三是比較早的曙光系列，部署在深圳中心。其中，神威系列走的是完全國產(chǎn)化的路線。在張?jiān)迫磥恚?dāng)前神威處于最好的發(fā)展時期，“所用的國產(chǎn)眾核處理器經(jīng)過了大規(guī)模的驗(yàn)證，在國產(chǎn)超算里應(yīng)該是最成熟的。”

　　國產(chǎn)超算“三國演義”的建設(shè)格局基本形成。問題是這些年超算的發(fā)展并不完全盡如人意，就如何提高超算的機(jī)器利用率，真正發(fā)揮其核心價值備受人們關(guān)注。

　　對此，張?jiān)迫魅握J(rèn)為，“國產(chǎn)超算想要發(fā)展，不一定要完全市場化經(jīng)營，而應(yīng)采取差額經(jīng)營的作法。”他指出，中心運(yùn)營經(jīng)費(fèi)應(yīng)該有一部分是來自于政府(中央與地方財(cái)政共同承擔(dān))財(cái)政，差額部分讓中心自己去經(jīng)營，而不是“讓超算中心完全自負(fù)盈虧，這個壓力太大了，畢竟國內(nèi)市場還沒那么成熟。”

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國家超算濟(jì)南中心主任張?jiān)迫?/span>

　　“國家投建超算的目的，一是戰(zhàn)略考慮，再一個是考慮帶動地方經(jīng)濟(jì)活力和推動創(chuàng)新，至于‘怎么掙錢’，應(yīng)結(jié)合起來，不應(yīng)純粹地將超算推向市場化。”他擔(dān)心完全市場化經(jīng)營的后果只會帶來超算資源的分化，影響到國家戰(zhàn)略，“往往超算成員的一些任務(wù)是屬于戰(zhàn)略任務(wù)，不能馬上變現(xiàn)，你讓他馬上就去掙錢，為了掙錢，必然會去做一些比較短視的行為，比如做動漫一類，這勢必導(dǎo)致超算資源被分化，進(jìn)而對戰(zhàn)略性高精尖技術(shù)研究的支持就會變?nèi)?，甚至?dǎo)致超算的長期戰(zhàn)略作用被削弱。”

　　其實(shí)，目前市場上一些具備實(shí)力的云計(jì)算廠商確實(shí)也能提供部分中低端、小規(guī)模的高速計(jì)算服務(wù)，從性價比上，超算中心很難與之競爭。與其浪費(fèi)資源，參與無謂的競爭，反而不如將精力投入在自身的優(yōu)勢領(lǐng)域上。“超算中心就應(yīng)該更多地去做高端超算，做商業(yè)化做不了的超算，去支持國家大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)研究，更多地往公益一類去做。”

　　還有，當(dāng)前超算所采用的機(jī)時費(fèi)，超算中心也在不斷探索新模式，比如轉(zhuǎn)移支付。過去機(jī)時費(fèi)是跟著課題走的，很分散，用戶還要自己買機(jī)器;現(xiàn)在可以利用超算中心的機(jī)器設(shè)備，，用戶只需向超算中心直接申請使用現(xiàn)成的計(jì)算資源就好。

　　說到機(jī)時費(fèi)，出于鼓勵創(chuàng)新發(fā)展的目的，張?jiān)迫魅谓ㄗh地方政府可以考慮出資購買機(jī)時，設(shè)立資源池，獎勵給目標(biāo)用戶，鼓勵其使用，而且這種方式的申請流程也比較快，更有利于鼓勵用戶用好超算，“一般用戶用幾十萬的核，真的用不起，光電費(fèi)一天就幾十萬元，還要包全機(jī)，可能算兩天，錢就花沒了。”

　　鑒于超算比較高昂的使用費(fèi)，想要激發(fā)這個市場的活力，讓機(jī)器在它的生命周期內(nèi)真正發(fā)價值，必然需要國家的扶持和投入。“如果只一味為了掙錢，去算一大堆小問題，真的太浪費(fèi)了，也沒有必要建超算。所以對超算中心的定位一定要準(zhǔn)確，只需讓中心去掙差額部分，比如一些市場活動，人員擴(kuò)充成本，包括創(chuàng)業(yè)創(chuàng)收，都應(yīng)該中心自己去負(fù)擔(dān)。”

　　找準(zhǔn)用戶，清晰定位

　　走過彎路，必然會趨于理性。國產(chǎn)超算的發(fā)展也是如此。

　　近兩年，超算中心對用戶的認(rèn)識愈發(fā)清晰，也意識到“胡子眉毛一把抓”的粗放型發(fā)展模式并非最佳方法。

　　眼下各超算中心的現(xiàn)狀是，“為了將一臺機(jī)器填滿，什么都放，雜七雜八，搞得挺熱鬧，機(jī)器挺忙，使用率也很高，但實(shí)際產(chǎn)出并不高。所接項(xiàng)目都只是一些小芝麻，沒有西瓜。”這樣的作法勢必導(dǎo)致一堆小課題占用了大量資源，大課題卻計(jì)算資源不足，“幾萬個處理器資源都被小課題占用了，大課題老排不上隊(duì)，發(fā)揮不出超算的作用”。張?jiān)迫魅握f。

　　意識到問題之后，超算中心也在找尋新的思路來解決此類問題。比如幾百個小軟件，給它們分配專門的小隊(duì)列，而將大隊(duì)列留給大用戶，優(yōu)先保證最大資源能夠大規(guī)模變現(xiàn)。“我們就抓‘西瓜’，‘芝麻’留給商業(yè)去做。畢竟‘芝麻’好找，而大的‘西瓜’不好培養(yǎng)，一定專門給后者留一個最佳環(huán)境，將它培養(yǎng)大。”

　　按照新的思路，現(xiàn)在超算中心普遍將用戶劃分為兩類，即對時間不那么敏感，對價格敏感的是一般用戶;而對時間很敏感、價格稍微貴一點(diǎn)不受影響的屬于超算關(guān)注的重點(diǎn)用戶。將兩個用戶市場剝離，超算中心只用來計(jì)算特別大的課題，小課題交給云廠商或超算中心自己的云平臺去服務(wù)。

　　一個向好的趨勢是，市場逐漸認(rèn)識到“計(jì)算資源是有限的，只有花錢，才能買到優(yōu)先權(quán)，才能優(yōu)先算，優(yōu)先出成果。”畢竟全球科技創(chuàng)新競爭比的就是時間，所以超算平臺恰恰是稀缺資源。事實(shí)上，除去國家補(bǔ)貼，現(xiàn)在超算中心的市場盈利能力也在提升，用戶對機(jī)時費(fèi)越來越認(rèn)可，云計(jì)算的付費(fèi)模式某種程度上也助推了超算收費(fèi)模式的發(fā)展。

　　服務(wù)意識的轉(zhuǎn)變，收費(fèi)模式的日趨成熟，都為超算的下一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。比如服務(wù)多樣化。“未來在云端提供超級計(jì)算能力，將云計(jì)算與超算融合，也是一個新的發(fā)展趨勢。因?yàn)楹芏嘤脩粲行枨?，希望能按?shí)際需求配置一臺機(jī)器給他，用完后就能釋放掉，下次再需要，再買。這樣做性價比更合適。用戶寧可忍受一點(diǎn)點(diǎn)的性能損失，也不想付出高昂的成本去長期包機(jī)。”

　　濟(jì)南超算的多元化探索

　　面對市場發(fā)展契機(jī)，濟(jì)南超算中心又會選擇一條怎樣的差異化發(fā)展之路呢?

　　對此，張?jiān)迫魅伪硎?，?jì)南中心未來也是要融合發(fā)展，將超算和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)融合起來，在此基礎(chǔ)上摸索一條多元化的發(fā)展道路。“我們一個是要適應(yīng)技術(shù)變化，再一個要向用戶提供多元化的服務(wù)接口。有的用戶對時間不敏感，只是希望價格便宜些，那么他需要云計(jì)算一類的小規(guī)模計(jì)算，能夠遠(yuǎn)程訪問;還有很多新型計(jì)算，大數(shù)據(jù)的計(jì)算形態(tài)，它和傳統(tǒng)信息計(jì)算又不一樣。這種只需半精度，甚至低精度就可以。如果這類需求很大就必須適應(yīng)這個變化。”

　　發(fā)展方向一旦確定，于之配套的是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的培養(yǎng)和扶持。近年來，濟(jì)南中心在不惜擠出自有經(jīng)費(fèi)的情況下，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合中國計(jì)算機(jī)學(xué)會高性能計(jì)算專委會，一起積極去培育市場。

　　比如帶著神威的技術(shù)人員走入高校，一塊做技術(shù)報告，進(jìn)行科普宣講“先得給別人講明白超算是干什么的，價值在什么地方。讓老百姓、讓政府領(lǐng)導(dǎo)能理解這個事情，你才能有更大的蛋糕去吃，否則別人不理解，覺得超算就是在浪費(fèi)錢。”

　　再有，借助社會資源合辦高校超算大賽，其中也加強(qiáng)與國內(nèi)同行的合作，超算大賽就有無錫中心的積極支持;編寫本科教材，讓超算課程進(jìn)入高校等。“超算想要發(fā)展起來，得做生態(tài)，要有軟件，有人才，有人懂你，你也要投錢，不能光喊口號，沒人支持不行。還有，無錫和濟(jì)南都是神威系列，我們聯(lián)合起來，而不是做對手。把神威推好了，對我們兩個中心都有好處，我們的用戶量都會增加，這是一個共贏的狀態(tài)。”

　　同時，作為神威藍(lán)光的主要運(yùn)營單位，濟(jì)南中心自然肩負(fù)起了國產(chǎn)化的重任。說起IT國產(chǎn)化之路的艱難，用張?jiān)迫魅蔚脑捳f，“做好它的全生態(tài)要耐得住寂寞”。

　　2011年建成至今，五六年時間，神威藍(lán)光服役年限到了，下一步將升級成運(yùn)算速度達(dá)5P的新機(jī)，為2020年升級1000P做準(zhǔn)備。

　　據(jù)了解，濟(jì)南中心聯(lián)合其他資源共配套30億資金已經(jīng)著手申請于2020年在青島部署一臺1000P的神威超算。這也是濟(jì)南中心第一次探索專門面向某個領(lǐng)域?yàn)閲覍?shí)驗(yàn)室提供超算服務(wù)。預(yù)計(jì)新超算項(xiàng)目將重點(diǎn)圍繞國家海洋實(shí)驗(yàn)室的八大領(lǐng)域，提供海洋領(lǐng)域超算服務(wù)，包括海洋大數(shù)據(jù)、海洋氣象預(yù)報、海洋地質(zhì)研究、海洋藥物、海洋安全、海洋食品等多個國家級任務(wù)。作為國內(nèi)首例地方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合國家實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，不僅將濟(jì)南中心從一個地方服務(wù)機(jī)構(gòu)一舉提升至國家級服務(wù)單位，而且對超算的良性發(fā)展也是一個新的探索。

　　對于未來將將原型機(jī)放在濟(jì)南，而將1000p的大型機(jī)部署在青島為國家海洋實(shí)驗(yàn)室提供專門服務(wù)的作法，張?jiān)迫魅谓忉屨f，“濟(jì)南中心主要服務(wù)于山東，為此會在青島專門建分中心，也在那里組建一批專門貼身服務(wù)的運(yùn)維隊(duì)伍，兩個中心之間會通過鋪設(shè)高速網(wǎng)，以云計(jì)算平臺實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)營，形成資源的對接和互補(bǔ)。”

　　不過，超算這幾年發(fā)展飛速，遇到的問題也不少。為此，濟(jì)南中心積極解決超算的人才短板問題，解決生態(tài)系統(tǒng)問題，“過去不注意這些問題，光在那兒自己玩，結(jié)果誰也不跟你玩了。所以想要做好超算，必須上下游都得照顧到，大家都有機(jī)會，才能轉(zhuǎn)起來，才能良性發(fā)展。”

　　無疑，未來超算的定位會更加明確，發(fā)展必定也會越來越清晰。“你和云計(jì)算廠商去搶一杯羹，只會死路一條。只能逼著自己去服務(wù)最高端的客戶，去做別人做不了的事情，才有存在的價值。這是市場倒逼的結(jié)果。”張?jiān)迫魅伪硎?，超算既?ldquo;頂天”，也要“立地”，要能為老百姓做點(diǎn)兒貼身的事情，讓他們切身感受到超算能夠帶來實(shí)惠。所以，在戰(zhàn)略上“一定要高舉高打，避免全線開展，從高端市場往下走，會容易一些。”(完)

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