關(guān)于構(gòu)建高性能計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的問題

美國?NSCI?計劃的核心目標(biāo)是什么？美國?IDC?公司負(fù)責(zé)高性能計算的研究副總裁鮑勃?·?索倫森認(rèn)為：“該項目的目標(biāo)不應(yīng)是建造運(yùn)算速度快、性能強(qiáng)大的計算機(jī)，而是建立一個基礎(chǔ)深厚的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)。”^[7]索倫森此言切中要害。關(guān)于構(gòu)建計算科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的提法，早在?2005?年美國總統(tǒng)信息技術(shù)咨詢委員會（PITAC）的報告《計算科學(xué)：確保美國的競爭力》中就反復(fù)出現(xiàn)多次，如：“要推動?21?世紀(jì)美國的研究和教育工作，支持計算科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展勢在必行”；“科學(xué)進(jìn)步刺激了新的計算技術(shù)的生成，反過來，這些新技術(shù)又促進(jìn)了新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。這一動態(tài)計算科學(xué)‘生態(tài)系統(tǒng)’的健康發(fā)展需要制定長期計劃，需要聯(lián)邦政府研發(fā)部門和學(xué)術(shù)界、工業(yè)部門專家的積極參與和合作”；“美國計算科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展是不平衡的，軟件技術(shù)的發(fā)展落后于硬件發(fā)展，不能滿足實際需要”。

追求高性能計算生態(tài)系統(tǒng)的平衡，是包括美國在內(nèi)的所有國家共同面臨的問題，相比而言，我們的問題更加尖銳，任務(wù)也更加艱巨。一方面，在尖端技術(shù)領(lǐng)域，必須占據(jù)自己獨(dú)特的位置并擁有自己的知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力；另一方面，將先進(jìn)計算廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)及生活，推動社會進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展。二者既相輔相成，又相行相悖。從相輔相成的角度講，為占據(jù)先進(jìn)計算產(chǎn)業(yè)的國際領(lǐng)先地位，可匯聚國家、地方及企業(yè)各方資源，攻堅克難，取得成果，進(jìn)而促進(jìn)全社會科技水平的提升。從相行相悖的角度講，先進(jìn)計算，具體至超算速度及超算能力的國際比拼，成本昂貴，投資巨大。在國家資金有限的情況下，大量投資于此類項目，必然形成對應(yīng)用型超算投入的分流與稀釋；同時，尖端超算與應(yīng)用超算的技術(shù)軌道不同，對具體應(yīng)用的技術(shù)支撐及具體反哺也相對有限。因此，一定程度上二者又呈對立格局。在這種情況下，如何把控尖端科研與現(xiàn)實應(yīng)用的天平，同樣是一個重要的戰(zhàn)略決策問題，值得深思與謀劃。

關(guān)于多層次高性能計算框架戰(zhàn)略選擇的問題

作為世界大國，中國人口眾多、地域遼闊，市場廣大，需求多元。在許多方面存在二元結(jié)構(gòu)，這也是我國高性能計算產(chǎn)業(yè)的生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而決定了我國在該領(lǐng)域的多層次發(fā)展格局。我們要爭取國際上的技術(shù)領(lǐng)先地位，同時又面臨在國內(nèi)如何擴(kuò)大高性能計算的用戶群，如何大力開發(fā)第三方應(yīng)用軟件，以更大范圍地服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的問題。因此，相對于歐、美、日等國家和地區(qū)所面臨的技術(shù)難題而言，我國高性能計算面對的挑戰(zhàn)更加困難。

我國是制造大國，但高性能計算機(jī)在制造方面的應(yīng)用水平與歐、美、日等國家和地區(qū)相比差距尤為明顯。一方面是長期以來中國用戶利用高性能計算技術(shù)進(jìn)行自主創(chuàng)新、自行設(shè)計的需求不旺；另一方面在計算機(jī)領(lǐng)域，我們也沒有能夠提供適合中國國情的質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品。

中國的產(chǎn)業(yè)規(guī)模及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)決定了我們可以嘗試走一條低成本-差異化的發(fā)展道路，并以此構(gòu)建在高性能計算領(lǐng)域的核心競爭力。即“兩條腿走路”：一方面，在高性能計算的尖端領(lǐng)域奮起努力，爭創(chuàng)佳績；另一方面，在普及型高性能計算設(shè)備的研制及生產(chǎn)方面給予同樣的關(guān)注及投入。這樣，可以產(chǎn)生以下方面的效果：①促進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)大量使用高性能計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計和仿真，著力建立高性能計算機(jī)應(yīng)用體系，為企業(yè)走自主創(chuàng)新道路提供創(chuàng)新工具，為企業(yè)信息化提供基礎(chǔ)平臺。當(dāng)用戶數(shù)量擴(kuò)展到一定規(guī)模，就會形成對第三方應(yīng)用軟件開發(fā)的促進(jìn)，從而進(jìn)一步提高應(yīng)用水平，激發(fā)更多的企業(yè)去開發(fā)高性能計算應(yīng)用，形成較大的市場規(guī)模，形成正向循環(huán)。②這一發(fā)展還可為中國計算機(jī)企業(yè)開創(chuàng)一條不同于西方的技術(shù)道路。通過自主創(chuàng)新技術(shù)，制造有系統(tǒng)級創(chuàng)新、有獨(dú)特特點的產(chǎn)品，避免同質(zhì)性競爭，提升產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量。③按照國際直接投資理論中的“小技術(shù)本地化理論”，這種圍繞高性能計算，以獨(dú)特的低成本-差異化發(fā)展路徑形成的產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、流程、工藝、規(guī)范等，都將是中國企業(yè)進(jìn)入發(fā)展中國家高性能計算市場和制造業(yè)市場的有力資本，從而在這方面形成優(yōu)于發(fā)達(dá)國家的明顯比較優(yōu)勢。

總之，我們應(yīng)借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗，在國家層面上建立專門機(jī)構(gòu)來協(xié)調(diào)和推進(jìn)高性能計算的發(fā)展，成立國家級高性能計算戰(zhàn)略委員會來制定中長期計劃并組織實施（近日欣聞國家成立由李克強(qiáng)總理任組長的國家科技領(lǐng)導(dǎo)小組，這是一件大事、好事）；同時，以建立能提供低、中、高性能的多層次高性能計算框架為目標(biāo)，形成可有效支撐不同需求并且覆蓋地區(qū)、全國范圍的高性能計算基礎(chǔ)設(shè)施。（作者：歷軍，北京交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司?！吨袊茖W(xué)院院刊》供稿）

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