產業(yè)環(huán)節(jié)缺斷的前提下，中國高性能計算還有多少嚴峻的問題有待解決？

今年2月，在高性能計算戰(zhàn)略研究咨詢組第二次研討會上，院士及專家們除了對過往50年有所總結，更是對未來10到15年中國高性能計算的發(fā)展，給出了方向。

中國高性能計算機在運算速度上的飆升，容易讓人以為中國高性能計算接近了國際水平。但中國高性能計算從業(yè)者給出的答案是，“還差得遠呢”。

根據計世資訊數(shù)據，2005年，IBM、HP在中國高性能計算機市場占據了主要地位，占市場總量的83.3%。其中IBM市場占有率達到了52.5%，HP市場占有率為32.8%。其余市場中主要供應商，SUN、聯(lián)想、曙光、浪潮等公司，市場份額都低于5%。

“在銀行系統(tǒng)里跑的高性能計算設備，幾乎青一色是國外品牌，即使在低端服務器中，國外品牌也占去了95%以上?！敝鞴芊掌鳂I(yè)務的浪潮集團高級副總裁王恩東坦率地說。這個數(shù)字得到了聯(lián)想集團首席科學家祝明發(fā)的認可。

高性能計算機應用于兩個領域——科學計算和金融、電信等商業(yè)領域。前者僅占高性能計算機應用的5%，絕大部分的應用在商業(yè)領域。在中國，高性能計算機多應用于氣象、石油、基因工程等科學計算領域，在商業(yè)應用領域，國產高性能計算機應用寥寥無幾。

那么，中國高性能計算機，到底差在哪里？

核心技術的缺失

北京華大基因研究中心生物信息部應用平臺陳杰副主管接受記者采訪時說，在華大研究中心的實際應用過程中，國產高性能計算設備在單節(jié)點內存容量、I/O控制方面還是和國外產品存在差距，不能滿足華大中心的某些應用。

中國科學院計算技術研究所系統(tǒng)機構研究部主任孫凝暉也直言不諱地告訴記者，在CPU等關鍵技術方面的差距，的確影響了國產高性能計算產品的性能。而王恩東則認為，中國高性能計算機與國外的差距，最主要的是在關鍵技術上。

盡管中國擁有曙光、深騰、天梭系列等高性能計算機，但掩蓋不了的一個事實是，許多關鍵的部件如CPU等均購自國外?！拔覀兡茏龈咝阅苡嬎銠C了，但是設備都來自國外，甚至有小品牌的機器是攢出來的。”一位老專家說。

可以說，高性能計算與國外的差距，是中國整個信息產業(yè)水平與國外的差距。這是國人對于“中國芯”情結偏重的原因。集成電路制造業(yè)以及集成電路裝備制造業(yè)是一個國家信息產業(yè)的基礎之一。長期以來，由于受到產業(yè)鏈失衡、巨大的進出口逆差、知識產權問題、高層次人才匱乏、資金投入不足、研發(fā)體系與市場體系不完備等問題的困擾，中國集成電路制造業(yè)以及集成電路裝備制造業(yè)水平明顯落后于世界先進水平。日前，由中國科學院計算技術研究所設計研發(fā)的“龍芯2號增強型處理器芯片設計”(龍芯2E)面世，可以說是國家對芯片業(yè)務的探索。

“算得快”更要“用得好”

“過去的落后狀況，使得國人單純追求速度指標上追英趕美，而忽視了應用?！蓖醵鳀|說，中國信息產業(yè)存在著“重指標不重應用”的風氣，高性能計算的衡量指標應該是應用的效能而非計算機的性能。

近10多年來，一臺臺超級計算機都在努力追求更強大的計算能力，計算速度一直是國際高性能計算領域的一個風向標。但是越來越多的高性能計算業(yè)內人士已經認識到，速度已經不是評判高性能計算能力的單一標準。對用戶來說，最重要的是實際應用中運算效能。NEC公司的地球模擬器高性能計算機曾經長期占據世界高性能計算機的頭把交椅，它的實際效能也只有30%左右，而據國內第一線高性能計算應用人員介紹，國產的高性能計算機的實際效能的上限只有10%左右。

2004年，曙光4000A高性能計算機一經誕生就達到了世界高性能計算機十強的水平。計算能力更加強大的曙光5000高性能計算機也已經在研發(fā)中，中國的高性能計算可以說已達到世界先進水平，成為繼美、日之后，世界高性能計算的“第三股力量”。但是，曙光4000A主要研發(fā)者孫凝暉告訴記者，“制造水平可達到世界前三強，從應用水平上面來說，我們只能排在第五，美、日、德、英國排在我們前面?！崩顕茉菏吭诙鄠€場合說，應用需求是整個高性能計算機發(fā)展的主導因素，在這一點上，我們要比美國等發(fā)達國家落后15年左右。

國內應用軟件的缺乏是影響高性能計算應用水平的阻礙因素之一。高性能計算在中國的發(fā)展相對于國外而言，仍屬于剛剛起步。所以應用平臺、中間件等大多是使用現(xiàn)成產品多，自行開發(fā)少。高性能計算應用軟件專業(yè)性強，并非一般成熟的商業(yè)軟件公司所能開發(fā)的。沒有長時間積累和大量資金的投入，要想在短時間能開發(fā)出適合中國各行業(yè)特點的應用軟件并非易事。這也導致了由于目前國內的高性能計算產品的廠商，主要以硬件銷售為主，出現(xiàn)了“賣機器的不管用機器的”尷尬局面。

王恩東介紹說，為了促進與其他廠商國內高性能計算應用方面的合作，2005年浪潮與國家“863計劃”成立了“浪潮創(chuàng)新獎”，以尋找和鼓勵高性能計算方面的合作伙伴。2005年開始第一屆評獎，但今年發(fā)現(xiàn)，很難找到新的伙伴參與進來評獎。

“不是軟件公司沒有看到這個市場，而是這個市場的回報周期太長和軟件復雜。曾經有一些軟件公司進來做，又紛紛退出了，研發(fā)周期太長，國內的軟件公司撐不住?！蓖醵鳀|認為，應用軟件的缺乏，亦是中國現(xiàn)有的經濟狀況構成的。

曙光集團總裁歷軍對記者說: “關于應用軟件的問題，還需要一定的時間，由于它涉及到方方面面，特別是一些基礎科學領域，涉及到國家非常尖端科技的領域，不僅僅是一個軟件本身的問題，應該說是一個系統(tǒng)工程，還需要一個相當長的時間來積累和解決。”

中國惠普服務器高級產品經理陳武勝告訴記者，雖然目前國內高性能計算的廠商以硬件銷售為主，但是隨著時間的推移，他們在高性能計算方面的經驗積累逐漸增加，最終也會和惠普現(xiàn)在一樣，以提供解決方案為主，最終還是要落腳在“用好高性能計算”。 曙光已經開始在應用方面與合作伙伴開展多方面的合作。剛剛完成的曙光用戶體驗中心，就是利用曙光自身的硬件平臺，結合其他軟件廠商的產品，向客戶展示各種應用解決方案。

離“平民化”還有多遠？

“南開之星”是目前中國高校中運行速度最快的高性能計算系統(tǒng)之一。使用的用戶除了校內的學生教師以外，

大部分是受到天津市科委專項基金支持的用戶，真正自己承擔使用費用的用戶還是少數(shù)?！安⒉皇歉咝阅苡嬎阌卸嗝瓷衩睾透呱睿怯脩羧鄙偈褂靡庾R，感覺‘用不用都行’。”南開大學科學計算研究所“南開之星”的一位管理人員如是說。

相應人才匱乏、使用效率低下，已經制約中國高性能計算應用水平的發(fā)展。了解高性能計算的專業(yè)人才畢竟是少數(shù)，熟悉相應學科應用又同時掌握計算算法程序設計的人員更是鳳毛麟角。陳杰告訴記者，在華大基因研究中心，許多項目組中的科研人員大都來自計算機以外學科，雖然對程序編寫有所了解，但是畢竟并非科班出生，有些程序上機運行之后效果差強人意。

發(fā)展起步晚是造成目前高性能計算用戶市場有待培養(yǎng)的原因之一，所以無論是政府、設備生產商，還是教育科研機構，都應積極承擔起對高性能計算用戶的教育培訓職責。上海大學先進計算和應用中心常務副主任徐煒民對記者說: “在中心成立之初，我們在高性能計算方面的培訓相對比較少，很多人對高性能計算的概念還不清楚，根本不敢用。在我們?yōu)樯虾Ｊ懈咝Ｏ到y(tǒng)進行了幾次培訓之后，立竿見影，馬上就產生了效果，很多人從不敢用，到愿意用，發(fā)展到一直和我們合作?！?/p>

上海超級計算中心副主任袁俊給記者舉了奇瑞汽車例子，“我認為奇瑞汽車很值得敬佩，以前奇瑞做過仿制的道路，他們不會在高性能計算機上做汽車安全性的分析。但是，隨著奇瑞將自主研發(fā)作為發(fā)展重點之后，他們一下子就體會到了利用高性能計算這種手段，對于汽車設計的所帶來的好處?！?/p>

價格的高昂是用戶對高性能計算機敬而遠之的原因之一。動則上千萬上億的價錢讓很多公司消受不起。孫凝暉說，計算所下一步的重點是研發(fā)“低成本”的高性能計算機，希望未來每個研發(fā)設計人員桌面上都有一個高性能計算機。這對高性能計算機的功耗、使用的簡單度的要求比較高。