夯实根基

　　一年两次的全球TOP 500超级计算机排行榜是服务器、HPC发展的风向标。2007年底的一次榜单显示：IBM的“蓝色基因/L”超级计算机系统再次蝉联冠军，运算速度再次提升，达到478.2TFlops（每秒1万亿次浮点运算），而在6个月前的TOP 500中，它的最快速度还仅为280.6TFlops。

　　在全球高性能计算领域，IBM、惠普等美国企业依然稳坐高性能计算TOP 500霸主宝座，占据超过80%的份额，但中国入选的超性能计算机数量反而有所下降。

　　从上述数据可以看出，中国HPC的发展远远慢于国际速度。当然，与欧美等发达国家相比，中国HPC起步稍晚几年，但这并不是造成现状的主要原因，那么中国HPC还存在哪些短板，怎样做才能进一步夯实我们的基础？

　　寻找核心竞争力

　　从联想高性能机群进入TOP 500，再到曙光4000A峰值计算能力达到11TFlops，这一系列成果，让外界感觉国内高性能机群市场如火如荼，当然会引起国际巨头们的警惕。

　　“当我们的石油和气象领域终于用上自己的HPC时，他们（国外某IT企业巨头）除了把‘玻璃房子’拆毁外，还开始自动降价，试图把刚刚萌芽的中国HPC企业压垮。”历军说。

　　21世纪初，IT产品已经开始标准化，巨头们通过各种渠道大规模地向中国市场出售IT产品。

　　“直销、分销、攻占高端市场、扩张渠道、聚焦行业、整合服务、打造高性能计算整体解决方案，笼络中低端市场……”一系列的举措使IBM、惠普、NEC、Cray等国际巨头的产品和服务迅速蔓延到中国的大江南北。也就是在那时，国内HPC厂商的市场份额开始大大缩减，市场占有率还不到10%。

　　“我们度日如年，高性能机群项目利润低得可怜。”一位中国HPC行业的资深人士告诉记者，“中国IT企业在高性能机群领域，没有核心竞争力。”“什么叫做核心竞争力，说白了就是你到底有没有定价权。我们没有定价权。”

　　事实上，所有从事高性能机群的中国IT厂商都没有定价权。在硬件体系架构上，从处理器到硬盘、从网络设备再到电源，全部需要依靠采购。无论是惠普、IBM还是Cray、NEC，他们在硬件领域均拥有自主知识产权。相对于国外的竞争对手，中国IT厂商处在一个完全透明的状态中。“一旦IBM把价格调低，我们还有什么可玩？”某国内从业者表示。

　　俗话说，“没有金刚钻，不揽瓷器活”，我国HPC的发展现状也印证了这个道理。

　　尽管中国拥有曙光、深腾、天梭等高性能计算机，但掩盖不了的一个事实是，许多关键的部件如CPU等均购自国外。“这种情况决定了我们既没有技术优势，又没有成本优势，所以，中国的HPC大多应用在中低端市场或部分高端市场的低端应用，像金融、电信、石油、气象等行业的核心应用我们根本进不去。”一位老专家谈到这点时很无奈。

　　“在这个意义上，基于我国自主知识产权的通用处理器龙芯的出现，具有划时代的意义，它结束了中国‘无芯’的历史。”胡伟武在谈到龙芯时，既自豪又充满压力，“尽管龙芯现在还没有Intel和AMD的芯片成熟，但是我们坚信体系结构上的优势一定能让它的未来不可估量，有了龙芯，别人再也不敢随意对我们进行技术封锁和价格打压了。”

　　时至今日，龙芯产业已经初具规模。而中国首台采用国产高性能通用处理器芯片“龙芯2F”的万亿次高性能计算机“KD-50-I”的出现，更是让龙芯和中国的高性能计算产业向前迈了一大步。

　　据了解，“KD-50-I”万亿次计算机采用单一机柜，集成了330余颗“龙芯2F”处理器，理论峰值计算能力达到一万亿次，整机系统结构先进，采用了高密度节点设计技术。硬件系统还采用了华为自主研发的千兆以太网交换机，以及曙光服务器前置机等。

　　无心插柳柳成荫。该项目的负责人陈国良院士也没想到，原本只是想做一台高性能机搞科研用，却引来了这么多人的关注，甚至有人想订购这台‘KD-50-I’。

　　探索无止境，经过多年的打拼，中国企业明白了一个道理：“要想撼动国际巨头早已筑就的高性能计算城墙，单靠技术进步很难，中国科技界缺乏自我保护的能力。”

　　“在与国外厂商交涉时，国内厂商经常碰到知识产权和标准壁垒。在高性能计算领域，很多国家都在制订自己的标准，某些国际巨头也有自己的相关标准或规范。” 某业内专家说，譬如IBM和Intel的BladeCenter联盟、HP和Dell的企业HPC标准规范等，谁主导了标准，就等于掌握了这一关键技术装备的“话语权”。

　　没有“话语权”，就会被人随意摆布。为此，2007年3月28日，在信息产业部的支持下，由曙光公司发起建立了中国高性能计算机标准工作委员会。对于中国标准能否做大，历军也坦言“障碍重重”。但他认为，即便是现在的中国标准不能让所有的外国企业遵守，但中国有了一个可以拿出来和他们谈判的依据，如果没有它，中国就只能乖乖地遵守别人的规则。

　　无法回避应用软肋

　　为什么中国HPC产业难有大的突破呢？当记者问到这个问题时，许多国内用户及专家一致认为：“我们缺应用软件。”

　　众所周知，HPC之所以“高性能”并不是因为它的体积庞大，而是因为它带来的应用效能。很多业内人士应该记得，3年前国内高性能企业在一次大型招标中集体惨败，中国气象局2000万美元的大单最终被IBM以21TFlops的计算能力夺得。

　　然而，中国高性能不是输在21TFlops上，而是输在应用能力上。当时气象局的负责人曾这样说，高性能计算是一个专业性很强的领域，需要有专门的人才为用户提供服务。“如果你对用户在应用上的支持做不好，可以想像你的整套高性能机群的表现也不会好到哪里，这种技能需要一个时间的积累。”

　　教育科研是高性能计算机的热点应用行业之一，大连理工大学唐春安教授在接受记者采访时表示，在物理实验和数值实验之后，以高性能服务器为计算平台进行数值计算已经是科学研究的第三种手段，在这个领域中，中国缺乏自主应用软件，而购买国外软件的花费，甚至比采购高性能机器还要大。

　　中国科学院超级计算中心主任迟学斌也对记者表示，高性能计算的程序很少，能应用到工程上的就更少了。“在研发的历史上，我们一直重视有形的东西，忽视无形的东西。计算机固然很重要，但是如果在这个平台上没事可做，那也等于是浪费。”比如，在石油、气象等业务比较复杂的行业，应用软件的先进与否意味着业务的成败。所以，研发高性能服务器必须硬件、软件一手抓。

　　然而，“高性能计算应用软件专业性极强，一般的商业软件公司无法开发。没有长时间的经验积累和大量的资金投入，要想在短时间内开发出适合中国各行业特点的应用软件并非易事。”历军表示，高性能计算软件的发展需要国家的支持和整个产业的关注。

　　整个产业环境的责任

　　此次全球高性能计算TOP 500排行榜除了在计算速度上有了较大的提升外，还有一个让业界吃惊的变化是，印度和瑞典两个国家第一次进入了TOP 10。

　　如今，高性能计算已被看成是衡量一个国家综合国力和国际竞争力的重要指标，也是世界各国竞相争夺的战略制高点。从TOP 500的榜单上可以看出，各国都在加大对高性能计算的投入。

　　据业内专家介绍，一直雄踞高性能计算霸主地位的美国将HPC视为提升国家竞争力的强有力的手段之一，多年来美国政府对HPC的研发投入了大量的资金。而早在2006年6月，美国科学基金会投资两亿美元用于在2011年研制千万亿次HPC。

　　美国暂且不说，印度一直以来给世界的印象是，它是一个以旅游和农业著称的发展中国家，在科技领域较为贫乏。然而，近年来，印度在软件外包和创新人才培养等方面取得的成就，让世界不得不重新认识这个充满潜力的国家。塔塔集团是印度最知名的工业集团，在TOP 500的排名中，塔塔集团安装的有着117.9 TFlop/s峰值性能的超级计算机，排名第四。“毫无疑问，这一切的成就少不了印度政府的大力支持。”分析人士指出。

　　近年来，在日益强烈的需求下，我国也大大提高了对HPC的投入。银河、神威、曙光等高性能机的研发都是国家大力支持的结果。“然而，与发达国家相比，我国在高性能计算方面的投入和政策保障方面还存在着巨大的差距。”该分析人士认为，“对于HPC领域，政府应加强对专业人才的培养，而对于那些短时间内不能见成效的领域，比如说HPC软件，政府应该多出台一些保障措施，让科技人员能够真正踏下心来做研究。”

　　不仅如此，在HPC领域，光有核心技术能力和政府的支持还是是不够的。中科院计算所所长李国杰院士指出，核心技术并不是技术人员想像出来的，而是用户“用”出来的。现在中国HPC缺的是让自己的核心技术在使用中成长的机会。“有几个企业能敢于并愿意使用国货呢？”

　　众所周知，近几年曙光之所以能在国际上的超级计算机TOP 500和中国的高性能计算机TOP 100中榜上有名，可以说是上海超算的需求“成全”了它。

　　曙光公司副总裁聂华说：“事实上，可以说是用户出钱让我们做技术开发。上海超算一期就投入了3000万元，软件、硬件的投资比例达到了1∶1，像这样的合作伙伴在全国都是很难遇到的。”

　　聂华的这种心声几乎代表了整个民族产业的心声，用户的支持其实就是促进民族企业发展的原动力。

　　另外，历军还谈到：“HPC本身是一个非常庞大的系统，包括中央处理器、集成电路、操作系统、安全设备、应用软件、交换设备、存储等等，任何一环的薄弱都可能导致竞争力的不足。”中国HPC要进步，需要整个产业环境都贡献一份责任心。