工業領域高性能計算需求旺盛 呼喚普及共享
http://www.sharifulalam.com 2009-01-16 16:29 來源：中國電子報
在很多人的印象里，高性能計算一直被“養在深閨”，只為“高、精、尖”科學研究服務，但是現在，尤其是在近十年，越來越多的高性能計算進入工業領域。上海超級計算中心高性能計算技術總監姚繼鋒博士說：“目前上海超算的用戶中有70%是來自基礎研究領域的，其余30%的用戶來自工業領域。”汽車制造、大飛機制造、船舶制造等越來越多的工業領域對高性能計算表現出越來越高的需求。曙光公司副總裁聶華對《中國電子報》記者透露，高性能計算應用在汽車領域，可以發揮很大的作用，傳統的汽車碰撞試驗，需要撞壞4輛車才能采集到需要的相關數據，而采用高性能計算進行模擬實驗，平均只需要撞壞1.5輛車就能采到相應的數據。高性能計算應用在工業領域能產生巨大的生產力，但是同時高性能計算的應用也存在著缺乏共享等等問題。
工業領域高性能計算需求旺盛
上海是中國重要的工業中心，匯聚著汽車、船舶、飛機等行業以及許多大企業的研究機構。相對于其他地區，高性能計算在工業領域的價值已逐步顯現。據上海超級計算中心高性能計算技術總監姚繼鋒博士介紹：“2008年，在國家重點發展的工業領域中，高性能計算已經進入包括民用航空、交通電子、局域網、核電工程、海洋工程等領域，而在這些行業里，有三四個行業的高性能計算已經發揮了重要的作用。2004年，曙光的高性能計算機就已經為民航的支線LGR1的研發做出了重要的貢獻。現在國家正在啟動大飛機項目，而曙光的5000A也進入了全球TOP10，我們中心未來采購的這個機器的重要用戶之一就是為大飛機項目的研發提供支撐服務的。”
其實不僅僅是在大飛機制造領域，在汽車制造的研發領域，高性能計算也扮演著越來越重要的角色，越來越多的像奇瑞、上汽、比亞迪等自主品牌的汽車企業開始意識到需要采用高性能計算來加快提升研發能力。曙光公司副總裁聶華所提到的汽車碰撞試驗僅僅是高性能計算在汽車設計研發中的一個應用，而高性能計算在汽車工業領域的應用將遠不止這些，它將改變這些行業的傳統的研發模式和工作模式。
目前國家正在啟動4萬億元的資金拉動內需，而這其中有很大一部分是來自基礎設施建設，在公路、鐵路等建設上，高性能計算都能發揮重要的作用。曙光副總裁聶華說：“比如馬路上的下水井蓋怎么控制它的振動頻率，讓汽車以不同速度經過的時候，第一個車輪的震動不至于形成一個角度讓第二個車輪壓下去和陷進去，這種設計都要使用我們的高性能計算機。”
應該說目前高性能計算在中國工業領域的應用還處于起步階段，而其他發達國家正在將越來越多地在工業領域采用高性能計算來提升生產力。在美國工作和生活多年的微軟（中國）研發集團服務器與開發工具事業部高性能計算資深架構師徐明強說：“高性能計算帶給美國三個方面的經濟效益，第一是可以加快科學探索速度。第二可以提高產品創新能力。第三可以力求決策精確合理。在加快科學探索速度方面，我曾經和一個著名制藥廠合作，利用高性能計算進行蛋白質分析以發現抗艾滋病、抗癌癥的一些蛋白體。應用高性能計算可以非常快地排除多種蛋白質，加快制藥的進程。在提高產品的質量和創新能力方面，我曾和某一家著名的芯片公司合作，原來他們很多的設計沒有辦法及時推向市場，自從使用了高性能集群計算以后，他們能把大批量的驗證的應用跑在一個運行計算機上，使得他們能及時地測驗出其中的一些錯誤，他們的產品能按計劃及時推向市場。”
應該說高性能計算在工業領域有著巨大的應用空間，是帶動這些領域發展的重要“裝備工業”，但是目前高性能計算在工業領域的價值還沒有被充分地挖掘和釋放，其中有易用性的問題，也有價格等方面的問題。
高性能計算工業領域普及共享
不久前曙光采用微軟高性能服務器操作系統（WindowsHPCServer2008)的曙光 5000A進入了全球 HPCTOP10，這是曙光團隊和微軟（中國）研發集團的團隊苦戰幾個月的結果，雙方進行了3個月的調試，這個測試結果無論是對于曙光還是微軟都是一次歷史性的突破。聶華在接受《中國電子報》記者采訪時說，曙光的合作伙伴本來是有其他選擇的，之所以后來選擇與微軟合作，就是希望能把高性能計算向普及化推動。
推動高性能計算在工業領域的普及與應用，首先遇到的是人員接受度的問題。姚繼峰說：“很多人還沒有意識到高性能計算對他有用，包括一些企業家，他們不知道高性能計算能夠幫助加快產品的設計，提高產品的競爭力。另外就是應用的缺乏。HPC在硬件方面，無論是價格還是性能等都已經具備了普及的可能性，但是應用很少，而且也缺乏可以廣泛使用的開發工具。再就是人才缺乏。高性能計算原來是比較偏的領域，所以一直面臨人員匱乏的問題。因為它需要既懂應用、懂機器，又懂寫程序的復合型人才。”
微軟（中國）研發集團服務器與開發工具事業部總經理謝恩偉說，高性能計算的普及還面臨一個很重要的壁壘，那就是現在的高性能計算還沒有與原有的IT系統之間進行連接，是一個相對獨立的計算中心，這也是導致高性能計算普及化存在障礙的原因之一。
價格、易用性等問題都是困擾高性能計算普及的問題，要解決這些問題，需要高性能計算產業領域的企業更多地攜手，從硬件到軟件到應用和開發工具，再到人才的培養上多下工夫。除此之外，在高性能計算用戶端也同樣需要下大力氣去進行另外一個層面的推動。聶華說：“面對中國這么活躍的經濟體，我們推進高性能計算普及的時候，仍然有很多我們不可控的因素在里面。比如大家的觀念問題，比如我們怎么實現很多技術應用的共享問題。比如汽車廠商碰撞車的數據和過程絕對不會向別的公司開放。這些都是有待解決的問題。”（記者 李佳師）
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