暢想未來中國的超級計算
速度是一個核心指標
超級計算機能稱得上是超級計算機，主要是看它的每秒鐘計算次數，「天河」數量級是萬億次，「神威」是億億次，事實上速度是一個核心指標。目前最快的是中國的「神威」，它的峰值速度達到了12.54億億次，也就是它一分鐘的計算能力相當於全球72億人，同時用計算器，不間斷計算32年，這就是目前全球最快的速度。
實際上，就是我們一看到到底有多快，馬上聯想到它的用處是相當廣泛的，比如說需要海量運算的一些，比如說這個天氣的預測，太空探索，邊界值太多太多，海量的數據要在一定的計算時間之內完成，還比如基因測序，那麼我們原來是可能需要十幾台計算機，可能算一個可能在幾年才能有結果出來的事情，現在甚至就半個小時，我們就能做完，這就是計算機的計算能力速度快的一個體現，因此計算能力幾乎是上述尖端領域探索的基礎能力。即便是在文化產品的開發方面都有很多用途，例如 動畫片《怪物公司》里的形象的是一個大毛絨的一個怪物，他身上的每一根毛，讓他有隨風擺動的感覺，這個就需要大量的計算；還有很多動畫片是這種數據模擬的，例如模擬自然大海陽光，所有都需要海量的計算。
一說到這個超級計算機，可能很多朋友腦海中浮現的場景是比如在一個大房子里，設備都放在無邊無際的鐵皮柜子，但是情況有所變化，目前多台計算機同時算一件事情，我們所說的 「分散式計算」 就已經出現了。現在我們基本上談的超大型計算機指的都是分散式計算，就是要求第一個速度要快，第二個體積較小，第三個能耗還要少，這才是目前世界上最先進的，超大型計算機能達到這三個標準，這個才是最理想的。
為什麼連續三年中國能夠當世界第一，應該是幾年期間我們在這方面的投入，不管是從財務的投入還是從人力的投入，都是世界領先行列，我覺得有一個核心要素，就是我們現在不僅僅在強調超算一方面，我們經常把超級計算，雲計算和大數據聯繫到一起，我們在超級計算本身的基礎上，再結合那兩項技術，齊頭並進，而且相互幫襯，這樣發展速度，就可能超越了。
「兵家」必爭之地，其實是腳跟要穩
從96年之前，美國在超算領域都是第一位的，之後，自打中國的「天河」，在連續六次奪得第一之後，又被我們中國自己的神威超前了，而且是能耗更低了，單體的速度，我們達到了一個水準，同時我們整體的運算也達到了相當的水準，表明了我們國家去參與計算的企業，其整體水準，都是很高的，我們CPU加上加速器，這種方式在很多的架構體系當中都是一種新的開發方式，我們已經有自己的一些技術特點；同時我們功耗低，同時整體並行是分布運算的整體能力，達到了世界先進水準。統計出來，2016年去年的數字，中國目前具有這個超級計算能力的所謂超級計算中心為68個，相當級別的美國有243個；我們雖然有差距，但是我們肯定是超過日本了，美國為了奪回超凡能力，曾經公開的禁止給我們出口一些商用晶元，美國商戶也不太願意服從官方的命令，因為這些晶元並不是軍事高級保密的，且在國際市場上自由貿易的。
我們採購批量晶元大概幾十萬片的，美國是準備在未來的，兩三年裡面爭取奪回他的超算第一名；我們 「神威」 連續兩年神秘奪得第一；美國人更吃驚的是在現有設備情況下，以及我們自己做的晶元，其組合計算速度還是整體上超出了美國，是比較震撼的。達到這個水平，反映出在設計上我們達到相當水準，硬體固然重要，但是有的時候軟體或程序更重要。隨便舉個例子，比如說我們在動畫片裡面看到風吹頭髮，自然飄動的模擬效果，要先設計所有的軟體，演算法和程序等等，然後在用設備來進行整體化的操作，才能出來效果，所以，一定是軟體加硬體的結合，而且有的時候軟體設計在前；再比如說在基因技術，我們有世界領先的水平的軟體，然後再配以硬體，才達到了實際的效果。要爭世界第一，可能意味著更大的投入，例如：電影對於中國來說，就是在大家現有的技術硬體條件下，整個架構大集成的水平。其實手機裡面一些東西的水平，很多不代表技術原創。
既要頂天，又要立地
我們拿到第一，反映出在整個的科學探索上，我們至少我們在運算的工具上我們是不落後的，那麼我們就有資格談一下就是說未來的太空探索，沒有這麼強度的計算能力就解決不了問題，你肯定是想像不到「神州」 和 「天宮」 的；凡是計算能力不強的國家，他們在這些探索上都是也是落後的，剛才說到我們建造超大型計算機來追求這種超級計算能力，肯定不僅僅是拿來爭名次第一的，我們有很多方面要用，能力的資源怎麼用得更好，才能發揮它的實際價值，其實兩點「頂天」和「立地」， 所謂頂天就是尖端的科研，所謂「立地」 是跟各個產業整合併應用超算，從基因測序的領域，到太空探索，例如貴州做了射電天文望遠鏡，你觀測的這個結果需要超級計算。還有一個就是我們國家是一個多地震，多自然災害的國家，颱風其實不要光講美國，看看我們南東南沿海吧，其實沒有很多的天氣觀測需要進行超級計算，地震的預測和颱風的預測，我們在談到霧霾北京的環保問題，現在明顯的我們環保測試點是不夠的，那麼有沒有可能通過價廉物美的感測器，進行平方米布點，並採用超級計算；還有北京的交通觀測與計算，例如建築周圍是什麼樣的道路，是什麼樣的車流量，並進行交通整體疏導；
未來的挑戰不可小覷
惠普正在研發百億億次超算，試圖迅速超越咱們正在研發的「太湖之光」，我們要保持這個實力，接下來最大的挑戰不可小覷。首先是人才，我們有效地利用海內外人力資源有關，其實我們不光把這個國內的同行用好，有效的利用好國外的人力資源；第二個層面叫科研體制層面的，這些領域都要進行一些，我叫深化改革，例如我們的蛟龍號主持人，徐豈南教授，七十七歲才被評為院士，如果沒院士的頭銜，事實上立項會增加難度；第三怎麼樣把科研跟教育做銜接，把科研跟社會的應用或者企業的發展做銜接；第四其實這裡還有一個投資體制，過去主要是靠國家驅動，未來需要把民間的資金吸引進來，一起來做這個事業，未來是一定要雙引擎發動，那個結果完全就不一樣；最後，要是想在未來能夠有突破性的發展，就是我們還是要把整個工業體系和國民經濟方方面面加以組合提高，互聯網也好，計算機也好，這種超算也好，深潛器也好，就是我們在局部領域投入相當的力量，一個環節加一個環節，成為一個集群或鏈條，而不是孤軍挺進，形成整合優勢，這樣才能進一步凝聚了中國智慧，實現了創造性的飛躍，保持和延長這種綜合實力，換句話說，發展後勁的保證必須是領軍的突破與後續的跟進聯成一體，也就是砥礪前行。
（以上根據北京新聞廣播國慶特別節目錄音整理編輯，主持人朱秦，清華大學教授劉傑對本文亦有貢獻，但是文責自負，我對文字的不良或不確表述承擔全部責任。）
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