广州超算中心：产业升级创新引擎

冯霄霞

广州超算中心在国际化战略合作方面迈出了重要一步，将为广州、广东乃至我国的经济社会发展提供强大的引擎。

2014年5月27日，在广州市市长陈建华、英国商务创新与技能国务大臣文斯·凯布尔博士的共同见证下，国家超级计算广州中心（以下简称广州超算中心）与英国哈璀超级计算中心（以下简称哈璀超算中心）签署《战略合作备忘录》。

广州超算中心是广州市“科技一号工程”，这里有全球最快的超级计算机“天河二号”，通过这次国际化战略合作“天河二号”将迈入应用的“快车道”，为广东产业发展提供大数据支撑，成为提供高性能计算、高吞吐信息服务和海量数据处理能力的世界一流的超级计算中心，支撑广东省产业升级，推动广州科技创新。

签署了《战略合作备忘录》以后，国防科大研究员、国家超级计算机中心常务副主任卢泽新接受了记者的采访。

“天河二号”成全球最快的超级计算机

“如果把普通计算机的运算速度比做成人走路，那么超级计算机就达到了火箭的速度。在极高的运算速度下，人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。就拿天河二号来说，13亿人用计算器算1000年才能达到天河二号1小时的计算量。”卢泽新说。

据了解，国家超级计算广州中心于2013年11月由国家科技部正式授牌，总投资超过25亿元人民币，是国家“十二五”“863计划”重大科技项目，由广东省政府、广州市政府、国防科学技术大学、中山大学四方共同建设。

“天河二号”超级计算机系统是国家863计划和核高基重大专项的标志性成果，是新一代银河高性能计算机关键技术突破的成功应用，一期系统峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次、能效比每瓦特19亿次，双精度浮点运算，位列2013年6月、11月世界TOP500排行榜第一，综合技术水平处于国际领先地位，是我国超级计算技术发展取得的重大进展， 2015年底将提供每秒11亿亿次高性能计算机系统。

2013年下半年，“天河二号”一期系统安装交付位于中山大学东校区的国家超级计算广州中心。记者看到，“天河二号”占地约800平方米，由170个机柜组成。

卢泽新告诉记者：“天河二号是当今世界上运算速度最快的超级计算机，综合技术处于国际领先水平。它有五大特点：一是高性能，峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录。二是低能耗，能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水平。三是应用广，主打科学工程计算，兼顾了云计算。四是易使用，创新发展了异构融合体系结构，提高了软件兼容性和易编程性。五是它的性价比高”。

据介绍，在信息爆炸和科学不断进步的时代里，要推动一个领域继续向前发展，超级计算机的存在是必不可少的。

如今，超级计算机也成为衡量一国科技实力的标志，在诸如天气预报、基因工程、核工业、军事、天体物理模拟、航空航天等高科技领域大展身手。

在产业升级方面，天河二号可以应用于汽车、船舶、机械制造、电子产品等传统产业的升级转型，形成“创新、设计、制造”的完整产业链；可应用于节能、环保、生物制药、新材料、新能源等战略性新兴产业，是支撑产业创新发展的倍增器；还可直接带动微电子、光通信、软件研发等相关产业的发展，是引领高端信息产业发展的辐射源。

超级计算机

开始渗入广州产业

“智慧城市的建设也可以用到‘超算。现在广州有20万个摄像头，目前处于有事才找视频的状态，如果对这些信息进行管理、控制，进行数据分析后再加以利用，对城市建设将产生很大帮助。”卢泽新表示。

尽管如此，由于早期的超级计算机大量应用于国家级的科研项目，让公众对超级计算机还十分陌生，造成一个超级计算机跟自己的生活关系不大的印象。

但是实际上，随着超级计算机的不断发展，它所延伸的领域大多已与民生息息相关。有数据显示，“天河一号”为汽车装备、石油物探、动漫渲染、生物医药等相关企业带来上亿元效益，辐射区域和行业经济规模近百亿元。

“天河二号”作为广州超算中心的主机，在计算规模、计算精细度和计算效率等方面已大大超过“天河一号”，它的运用已渗入广州产业。

卢泽新介绍，计算效率尤其显著，以500人规模的全基因组信息关联性分析为例，华大基因利用自有计算机系统需1年时间，利用“天河二号”只需3个小时。以汽车设计为例，在超级计算机的帮助下，原来需要两至三年的新车型设计，可缩短到5个月完成，并可模拟实现优化设计、防撞性能测试。

“天河二号”先导系统运行以来，已经在生物医药、汽车设计与碰撞、动漫、气象研究等领域开展应用，共吸引200多个客户，最新资源运用率达到80%。

目前，“天河二号”已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、气候模拟与海洋环境研究、数字媒体和动漫设计等多个领域，开始为多家用户单位提供超级计算服务。

据了解，随着超级计算机不断向前发展，它所能延伸的领域也有很多，例如与人们生活密切相关的天气预报和气候模拟、地震预报、三维地图以及大数据等应用。

超级计算机有着广泛的应用前景

超级计算机开发“大数据”软件在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。据了解，目前整个珠三角以及港澳地区，均有大量的数据运算需求。

以广州地区为例，共有规模以上医药企业76家，产值近120亿元，均拥有极高的药理试验性数据运算需求。相比超级计算机硬件的快速发展，目前全世界更看重超算应用领域的研究。

卢泽新认为，“天河二号”超级计算机的建造服务于公共事业，在硬件速度上已经是全球第一，但是就目前来说我国的短板主要体现在软件和应用方面。

据了解，我国在超算应用领域还十分薄弱，九成以上的超算软件都依赖于国外进口。这也导致了我国虽然拥有性能很强的大型超算系统，却缺乏相匹配的大规模并行软件，很多大型超级计算机不得不拆分成小规模的集群来跑应用，大系统并没有发挥出应有的价值。最后卢泽新说：“这实在是一种很大的浪费”。

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超级计算机，是指由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。现代的超级计算机用于核物理研究、航天航空飞行器设计、国民经济的预测和决策、中长期天气预报等方面，是强有力的模拟和计算工具。它是一个国家科研实力的体现，对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义。中国第一台实测性能超千万亿次的超级计算机曙光“星云”于2011年11月在国家超级计算深圳中心全面开通运行。