「天河二號」六連冠也然並卵，實際應用遠比計算機本身重要

文/東方亦落

據新華社11月16日消息，在最新的全球超級計算機500強榜單中，之前一直排名第一的由我國研發的「天河二號」又一次雄踞榜首。

迄今為止，「天河二號」已經在這一榜單中實現了「六連冠」。

而且從榜單來看，除「天河二號」之外，全球500部超算系統中，中國有109部系統上榜。

與半年前只有37部的數量相比，中國超算技術的發展速度可謂迅猛。

超級計算機在各領域應用廣泛，「天河二號」居於超算500強榜單之首，能夠顯示出我國在這一領域的實力。

美國勞倫斯伯克利國家實驗室的副主任Horst Simon說：「中國已經意識到了高性能計算在建模與模擬上的價值，而且增加了模擬運算的數量，並打造了對美國來說有著強大競爭力的設施」。

但是，由於我國在這一領域尚未成熟，故而對超級計算機的應用水平尚處初級階段，所以仍須努力。

一、技術封鎖倒逼出的中國自主創新與「六連冠」

說起「天河二號」此次的成功之路還真是比較坎坷。

今年4月9日，美國商務部將中國超級計算機廣州中心、長沙中心、天津中心和國防科技大學這四家超級計算機中心列入出口管制名單，禁止它們向英特爾公司購買「至強」晶片。

而這一晶片在「天河二號」的裝配量高達近10萬塊。

對於這一做法，美國方面給出的解釋是「涉及違反美國國家安全或外交政策利益的活動」。

據《華爾街日報》之前的消息，在2月18號，商務部曾發出一份通知稱之前使用英特爾處理器的「天河二號」與「天河一號」A系統「據信被用於核爆炸模擬」。

針對這一說法，「天河二號」的主設計師盧宇彤在今年的中國計算機協會青年計算機科技論壇上表示：「『天河』系列主要針對民用市場，又是公開的超算中心，根本不可能涉核」。

美國方面這樣的懷疑是缺乏基本軍事常識的體現。

「沒事不惹事，事來了也不怕事」，談及美國「限售令」的影響，盧宇彤借主持人汪涵的話表達了「天河」團隊的態度。

雖然CPU之於計算機的作用就像是大腦之於人，但我國對此也早有兩手準備。

「超級計算機是各國政府戰略布局的重點，2010年以來，科技部和國家自然基金委都對項目加大投資力度，無論國際形勢如何變化，中國都會堅定不移地發展國產超級計算機系統」。

此次「天河二號」獲得「六連冠」的事實證明了中國在這一方面的實力，也證明了自主創新的重要性。

中科院計算機所研究員張雲泉表示：「中國超算不怕限售，曙光、神威、天河等系統的研發正是在禁運和封鎖中不斷壯大起來的。

實踐表明，外國禁運的技術和產品，反倒『逼』出了中國巨大的決心和潛力」。

從美國方面來說，他們未必就真的認為中國是在搞模擬核爆炸，「限售令」的起因多半是由於中國之前在超算領域的優秀表現以及「天河二號」的再次升級讓美國感到了壓力。

那麼，超級計算機為何如此受到重視，它有哪些重要的作用呢？

二、超級計算機備受重視緣於在多領域的應用

超級計算機，是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，是一個國家科研實力的體現，它對國家安全，經濟和社會發展具有舉足輕重的意義，也是國家科技發展水平和綜合國力的重要標誌。

在許多領域，超級計算機都能夠發揮重要的作用。

在預防自然災害方面，可以藉助超級計算機模擬氣流或洋流的形態，預測天氣，以預防自然災害或減輕其破壞力度。

也可以通過超級計算機測算地層力度變化，做出地殼運動的模擬系統，更好地幫助人們探測地震和海嘯，減少風險。

比如日本東北大學與富士通研究所就曾使用日本的超級計算機「京」成功進行了海嘯模擬計算。

該模型可以在2分鐘內預測地震，在約10分鐘內可確定遭受海嘯的區域。

在生物醫學方面，超級計算機可以用於計算繁雜的數據以及對人體複雜的細胞進行建模，這對於一些難以醫治的病痛有很大的意義。

2012年4月，英國《每日郵報》稱，瑞士洛桑聯邦綜合理工學院的電腦工程師亨利·馬克拉姆與一些科研團隊聯手，通過超級計算機模擬大腦。

馬克拉姆說：「人腦極其複雜，其擁有數十億個相互連接的神經元，使神經科學家很難真正理解大腦的工作原理，而模擬大腦將使我們能操縱並測量大腦的各個方面」。

這項研究對一些精神疾病的治癒將有巨大的作用，甚至可能通過它進一步了解人類的思維過程。

在社會科學治理方面，可以利用超級計算機對恐怖活動等影響社會秩序的過程建模，有助於制定有效的預防方案。

另外，超級計算機也可以對人口行為建模，用以對社會、經濟等各方面的研究，有利於促進社會發展，為人們創造更好的社會環境。

此外，在軍事、航空航天、能源勘探、設計等領域，超級計算機技術所起到的助力也同樣不可小覷，這也是為何各國如此重視超算技術的重要原因。

從榜單來看，中國的超算技術目前已經達到很高的水平。

但由於行業的不成熟等諸多原因，中國超算技術的應用還遠遠不夠到位，仍然需要努力。

三、「六連冠」也「然並卵」，實際應用遠比計算機本身重要

對比美國的超級計算機「泰坦」可以發現，「天河二號」的浮點運算速度為每秒33。

86千萬億次，而名列第二的美國「泰坦」超級計算機的浮點運算速度為每秒17。

59千萬億次，可以看出，「天河二號」的運算速度是「泰坦」的兩倍。

相比於中國上榜的計算機從37台上漲到109台，美國的計算機上榜數量則從6個月之前的233台降至201台，而歐洲的上榜總數也只有107台。

中國的超級計算機在500強的榜單中獲得了斐然的成績，然而這份成績還是過於表面化了。

舉個例子，國外建設超級計算機的目的是為應用，而中國的超級計算機一般都是租給第三方。

從建設超級計算機的角度來講，中國和日本、美國以及歐洲的水平其實不相上下，但在建設思路上，中國卻與其他國家截然不同。

其他國家一般是先統計超級計算機在各領域所需的數量，而中國的思路是先做大再說。

撇開其他原因不談，中國能夠在這一領域迅速發展的原因與注重數量不無關係。

這多少有些「冒進」的意思，如果照這個思路下去，那麼將來如果有「天河三號」，估計還會是世界第一。

然並卵，「某種程度上來說，超級計算機系統的應用比計算機本身更重要」。

國家超級計算天津中心應用部部長孟祥飛說：「超級計算機的真正效能是在各種用戶的使用中產生的，如果得不到廣泛的實際應用，對性能的追求也就失去了意義」。

在應用方面，中國與其他國家相比做的還遠遠不夠。

法國石油巨頭道達爾曾在2013年啟用超級計算機Pangea進行石油資源勘探，它能夠幫助道達爾更加精確地判斷石油蘊藏的規模及開採幾率；美國於2007年在超級計算機領域投資20億美元，用以優化武器裝備；《阿凡達》、《機械公敵》、《2012》等影片的強大特效也利用到了超級計算機系統Linux……國外對於超級計算機應用的例子還很多。

而與之相比，中國對於超級計算機的應用就差了很多。

究其原因，中國科學院超級計算中心主任遲學斌認為，中國在研發超級計算機的過程中，過於重視有形的東西，而忽略了無形的東西譬如軟體的重要性。

硬體優秀固然是好事，但軟體方面的建設更重要，否則，就算是世界第一，缺少內容方面的應用，也沒有什麼太大的意義。

由於忽視了軟體建設，導致國內這一領域出現人才稀缺的狀況。

在高校教育中，完整的「計算科學」教學體系可謂鳳毛麟角，更沒有相關的實踐和訓練。

而且計算科學和其他應用科學也缺乏合作經驗和相關機制。

而美國在計算機應用軟體領域已有數年的經驗，團隊之間早已協作默契。

再加上政府給予了足夠的資金支持，使得其在超級計算機領域的實際應用能力遠遠高於中國。

歸根結底，中國在應用方面的空缺還是由於行業發展不夠成熟，這需要時間的沉澱和經驗的累積。

鄧小平說：「發展才是硬道理」，但對於蓬勃發展的中國超級計算機領域來說，應用方面的缺失才是目前的「硬傷」，因此，實用方為真正的硬道理。

不管中國在這一領域獲得了幾連冠，我們也都要時刻保持清醒，因為真正的科技不應只停留於「炫技」層面，而是應該能對改變人們的生活起到切實作用。

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