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建设国家超算广州中心, 促进新型城市化发展



中山大学计算科学重点实验室主任 许跃生

 

信息技术是国民经济、科学技术、社会管理、国防建设各行各业的主要支撑。高效能的信息化设施犹如城市现代化发展进程中的“母亲河”,不仅可以促进当地经济、科技的发展,还可以带动高端人才的发展,辐射周边地区,带动整个地区的科学发展。新型城市化是广州未来发展的总战略,发展高端生产力、构建智慧型城市是其中的重要理念。“智慧广州”的建设有着明确的目标和任务,其对信息化程度、自主创新、人才培养等方面都体现出对超算的强烈需求。建设国家超算广州中心是走新型城市化道路、建设智慧广州的重要举措。超级计算可以支持包括科学计算方面(基因工程、生物制药、气象预报、石油勘探、工业设计、高端制造、航空航天、新能源、新材料)、数据库与信息应用(电子政务、城市管理、金融、物联网应用)、多媒体计算领域(动漫渲染)等领域的研究和应用需求,助推高新技术产业发展,提升产业竞争力。

近几年各国纷纷加大超级计算机的研制力度,计算峰值不断攀升,竞争十分激烈。2010年11月,中国的超级计算机首次在计算速度上夺冠,国防科技大学研制的“天河一号A”以2.57PFlop/s的Linpack运算速度在HPC top500的排名中名列第一。此后,各国不断抢占超级计算机速度制高点。2011年6月,HPC top500第一名为日本RIKEN Advanced Institute for Computational Science 的K computer(京计算机系统)。到2012年6月,第一名为美国Lawrence Livermore的Sequoia Supercomputer Towers(红杉,16.32PFlops),日本的K computer名列第二,第三名为美国DOE/SC/Argonne National Laboratory(阿贡实验室)的Mira,第四名为德国Leibniz Rechenzentrum超算中心的SuperMUC,中国的“天河一号A”排名第五。超级计算机的发展日新月异,排名不断变化。欧洲多个国家已联合建立超算中心;美国今年将部署峰值达到20PF的超级计算机Titan;澳大利亚也将部署多台1.2PF的超级计算机。依摩尔定律推算,超级计算机的峰值到2015年将增加至100PF。

2011年,在广东省政府、广州市政府的大力支持下,国防科大和中山大学共同向科技部申报的“天河新一代高性能计算机系统研制”863项目成功立项,计划于2015年部署1台计算能力达100PF的超级计算机,由广东省政府、广州市政府、国防科大和中山大学共同建设。目前超算中心的先导系统已安放于中山大学校内并投入使用。同时,国防科大正在抓紧广州超级计算机的硬件研制,中山大学正在全力进行广州超算中心的各项基础设施的建设,广州市科信局正部署超算应用的培育。在广东省政府、广州市政府、国防科大和中山大学的共同努力下,广州超算中心蓄势待发。

相比于硬件的快速发展,国内的超算应用及其软件相对滞后。超算中心建成后,如何最大限度地发挥其作用成为了新的挑战。我们认为要促进超算产业的发展,必须普及超算行业应用,挖掘潜在的超算需求,大力发展超算行业,打造超算产业链。

超算产业链按照服务关系粗略分为三部分:上游是平台服务提供者,提供与超算相关的硬件和基础软件服务,以及研发各种超算软件;中游是超算专业服务提供者,提供各种专业应用咨询、软件定制、为客户实施超算应用等服务;下游是超算应用直接客户,为其所在的产业产品的设计和生产过程提供支持。平台服务和超算专业服务是超算产业链的关键部分,如果它们能够充分发展,超算客户的潜在需求将被激发。目前平台服务和超算专业服务的发展存在诸多困难,主要归结为超算软件的匮乏和跨学科复合型超算人才奇缺,这严重抑制了超算应用的发展。超算专业服务是一个新兴行业,是超算产业链重要的一环,需要政府在政策上予以扶持。超算专业服务和超算软件的发展都需要人才的引进和培养,不但要从欧美国家引进高层次人才,而且要支持和扶持有条件的高校和相关机构培养交叉学科的超算人才。因此,我们建议政府建立超算产业孵化基地,围绕超算软件和超算专业服务业规划和孵化一系列的超算服务公司,大力支持和扶持超算软件业与超算专业服务业的发展,加大在超算软件方面研发的投入,尽快引进高层次超算人才以及加快人才的培养。

我们将努力建设好国家超算广州中心, 积极促进广州的新型城市化发展。

 

作者简介

许跃生,教授,博士生导师。美国Old Dominion 大学博士后,曾任美国北达科他州立大学教授,国家“千人计划”专家。在国际期刊上发表了一百多篇学术论文,在不变集上的小波分析、积分方程快速数值解、数值逼近理论、自适应信号分析方法、高维数据的高精度超快速傅立叶分析、基于积分方程的高精度图像处理方法等领域做出过重要学术贡献。