中國超算業(yè)的發(fā)展趨勢展望

目前，各國普遍預(yù)計到?2020—2021?年，E?級超級計算機將登上歷史舞臺，因此E級超級計算機是當(dāng)前世界各國競相角逐的戰(zhàn)略制高點。從?P?級計算到E級計算不簡單地是一個性能指標(biāo)上的提升，E級計算在能耗、性能、可擴展性、可靠性、生態(tài)環(huán)境、應(yīng)用編程、應(yīng)用效率與適應(yīng)性、多領(lǐng)域應(yīng)用融合等諸多方面面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。我國的“神威”“天河”和“曙光”已經(jīng)研制成功了?3?臺?E?級原型機，驗證了部分E級超算的核心技術(shù)路線，達到了世界超算技術(shù)前列。

在中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，曙光公司已經(jīng)研制成功與現(xiàn)有主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)環(huán)境完全兼容的、性能全球領(lǐng)先的超級計算機，尤其采用了全新的相變液冷技術(shù)，基本達到現(xiàn)有硅基芯片制冷的極限散熱能力。在中國科學(xué)院相關(guān)單位的支持下，初步建立了完整的生態(tài)環(huán)境，有希望探索出一條新的超算產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。

在后?E?級時代，半導(dǎo)體工藝已逐步逼近其物理極限，傳統(tǒng)馮?·?諾依曼架構(gòu)的瓶頸日益凸顯。超導(dǎo)計算機、量子計算機、類腦計算機、生物計算機、光計算機等新型計算機系統(tǒng)已經(jīng)開始研發(fā)。不過在短期內(nèi)，基于硅基半導(dǎo)體工藝的傳統(tǒng)超級計算技術(shù)仍然是主流，但長期來看，這些新技術(shù)具有很好的發(fā)展前景。

超級計算機的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是科學(xué)研究，如氣象預(yù)測、石油勘探、CAE?仿真、新材料研究、新藥發(fā)現(xiàn)、基因測序等。但時至今日，超算應(yīng)用領(lǐng)域早已擴展至互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域，超級計算技術(shù)也滲透到了人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗Ｄ壳?，超級計算機支撐著我們幾乎所有的大型信息基礎(chǔ)設(shè)施；未來，其也將成為城市的智慧大腦，匯聚海量數(shù)據(jù)，優(yōu)化城市管理和服務(wù)，改善市民生活質(zhì)量，為我們創(chuàng)造更加美好的生活。（作者：歷軍，曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司?！吨袊茖W(xué)院院刊》供稿）