馬俊 劉揚(yáng)

盡管超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用越來(lái)越高，但美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)此“揮金如土”，毫不吝嗇。那么究竟是什么魔力吸引各國(guó)在超算領(lǐng)域持續(xù)“燒錢”呢？

左右情報(bào)戰(zhàn)攻防

超級(jí)計(jì)算機(jī)的一個(gè)主要應(yīng)用是在情報(bào)收集領(lǐng)域，為什么各國(guó)都去搶超級(jí)計(jì)算機(jī)的世界第一？因?yàn)樗碇鴮?duì)安全防護(hù)系統(tǒng)的破解能力。

中科院計(jì)算所研究員張?jiān)迫稳菡f(shuō)：“你的超算能力一旦領(lǐng)先，就意味著你有能力配我家安全門鎖的鑰匙，甚至可以打開我家的任何鎖，我家里所有東西都將處于不設(shè)防狀態(tài)。”他解釋說(shuō)，超算能力領(lǐng)先后，對(duì)手的安全系統(tǒng)就要全面升級(jí)，“我原來(lái)能破解64位的密碼，現(xiàn)在一升級(jí)，我就能破解128位的。如果不升級(jí)安全系統(tǒng)，你的整個(gè)密鑰就失效了，我就能強(qiáng)行攻破，拿到你的情報(bào)?！?/p>

除了破解能力外，超級(jí)計(jì)算機(jī)還能用于篩選情報(bào)。美國(guó)國(guó)家情報(bào)機(jī)構(gòu)的“棱鏡”計(jì)劃顯示，美國(guó)花巨資收集各國(guó)的信息，其中包括普通民眾的海量信息。這意味著需要有巨大的信息處理能力。特別是反恐等情報(bào)具有時(shí)效性，需要從天文數(shù)字的信息里盡快篩選出有價(jià)值的情報(bào)，這只能依靠超級(jí)計(jì)算機(jī)。

核武器安全離不開超算

張?jiān)迫f(shuō)，對(duì)美國(guó)而言，超算的作用首先在研制核武器領(lǐng)域。加利福尼亞的利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、新墨西哥州的洛斯·阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室都參與了利用超級(jí)計(jì)算機(jī)維護(hù)美國(guó)核武庫(kù)安全的工作。由于美國(guó)大批核彈頭已經(jīng)接近服役年限，而囊中羞澀的五角大樓希望延長(zhǎng)其服役周期，這就必須通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)這些核武器何時(shí)會(huì)失效，哪個(gè)部件需要更換。

由于《全面禁止核試驗(yàn)條約》已經(jīng)生效，是否具備超級(jí)計(jì)算能力，標(biāo)志著能不能繼續(xù)發(fā)展下一代核武器。利用1945年到1992年美國(guó)進(jìn)行的1054次核試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)，美國(guó)還通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)建立核爆炸數(shù)學(xué)模型，深入了解核爆炸的原理，進(jìn)而研制新一代核武器。

帶動(dòng)信息化技術(shù)的火車頭

在計(jì)算機(jī)行業(yè)內(nèi)，超級(jí)計(jì)算機(jī)一直被認(rèn)為是信息化發(fā)展的火車頭。因?yàn)楹芏嘧钕冗M(jìn)的信息化技術(shù)，包括現(xiàn)在我們用的很多處理器技術(shù)、虛擬化技術(shù)、量子計(jì)算、新的存儲(chǔ)器部件等，都是最早為超算領(lǐng)域服務(wù)，之后隨著技術(shù)成熟、價(jià)格下降，才開始普及，用于服務(wù)器、個(gè)人電腦乃至手機(jī)的。

事實(shí)上，現(xiàn)在IT領(lǐng)域概念火熱的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，其計(jì)算能力也來(lái)自超級(jí)計(jì)算的基礎(chǔ)和演繹。云計(jì)算能同時(shí)運(yùn)行大量的小任務(wù)，這些任務(wù)之間沒有什么關(guān)系，在業(yè)內(nèi)被稱為高吞吐量的計(jì)算。大數(shù)據(jù)主要是做數(shù)據(jù)挖掘，以圖算法為主。相比之下，超級(jí)計(jì)算的要求最高，它追求性能，要在最短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出單個(gè)任務(wù)。盡管形式不一樣，它們背后都是對(duì)計(jì)算能力的要求，因此也可稱為廣義超算。

改變未來(lái)生活

張?jiān)迫J(rèn)為，過(guò)去科學(xué)研究主要都是以理論分析、實(shí)驗(yàn)觀察為手段，現(xiàn)在在尖端科研領(lǐng)域，已越來(lái)越多地利用計(jì)算模擬。他說(shuō)，2013年諾貝爾獎(jiǎng)中物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、生物醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)3個(gè)領(lǐng)域都與超算有關(guān)系。

浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家王恩東表示，超算的計(jì)算結(jié)果最終的表現(xiàn)形式可能是重大科研課題的突破，也可能是創(chuàng)新性的產(chǎn)品，或者是制作精美的文化創(chuàng)意作品等等。而這些成果可以為人們帶來(lái)更加便捷、科技化的生活，提升老百姓的生活質(zhì)量。比如，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域使用超級(jí)計(jì)算機(jī)，既可以進(jìn)行基因的測(cè)序，從根本上破解人類生命的“密碼”，從基因修補(bǔ)的角度來(lái)避免很多先天性疾病，也可以在幾百萬(wàn)藥物成分中選擇最合適的配比，進(jìn)行新藥物的研發(fā)。在智能穿戴設(shè)備走向普及之后，可以使用超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)人的健康情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，像感冒前兆、過(guò)度疲勞等各種很小的癥狀都會(huì)獲得及時(shí)的提醒。

（作業(yè)本摘自《環(huán)球時(shí)報(bào)》2014年6月25日，小黑孩圖）