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863计划扶持高性能计算机产业发展纪实
2011-03-10 科技日报

  一开始,上海超算中心的用户比较少。“除了用户需求少的因素外,第一批服役的高性能计算机由于机器兼容的问题,限制了潜在应用领域和用户范围。”李根国说。

  直到2004年,在863计划的支持下,上海超算中心迎来了开放架构的曙光4000A,曙光系列机器的架构、软件、操作系统都是开放且标准化的,这就意味着系统可以和国际上一些通用软件更好地兼容。兼容性问题解决之后,上海超算中心的用户得到了空前的发展。

  用户的急剧增长使得机器很快饱和。2009年,在863计划的支持下,上海超算中心又引进了曙光5000A系列超级计算机,计算规模达230万亿次。

  “上海超算中心的两次扩容,每次都是扩容之后很快就排满了应用,很多用户需要排队很久,这充分说明了高性能计算机应用的广泛性。”历军介绍说。

  据李根国介绍,在国产支线飞机的研发项目中,因为有了超算中心,原先可能需要耗资10多亿元进行的几百次风洞试验,通过计算机模拟仿真,风洞试验可以大幅度减少;原先上汽集团开发一辆新车,仅进行碰撞试验,就需要消耗80多辆样车,而现在已减为只需10辆左右。

  尤其是在科学计算领域,高性能计算机更能一展所长。中科院上海药物研究所利用超算中心的资源,得以在240万个药物分子中,筛选出80多个具有药理活性的分子,作为进一步开发药物的基础,研发时间从2—3年缩短到几个月;

  目前,上海超算中心的用户80%以上都是科研机构和大学,而其他20%都用于工业生产。

  上海超算中心已经是国内运营最成功的公共计算平台之一。“每年我们的机时费能收2000多万元,基本保证了中心的电费等成本开支。”李根国自豪地说。

  上海超算中心的满负荷运转让刘光明颇为羡慕,不过他很有信心,“我们的天河一号强大的计算实力,可以满足气象、石油、医药、建筑等对大计算要求高的行业需求。”

  测试东方物探地震成像软件只能算是“天河一号”“小试牛刀”。“目前‘天河一号’已在石油勘探、高端装备制造、生物医药、动漫设计等方面为20多家用户提供服务。”刘光明说。

  在全国织就一张计算网

  高性能计算机的成败在很大程度上取决于其应用。因此,863计划在抓紧环境建设的同时,加强了网格应用的开发。

  2006年启动的863计划重大项目“高效能计算机及网格服务环境”提升了中国国家网格的资源能力和服务水平,将其从试验床升级为网格服务环境,从而更好地支持应用。

  “重大项目支持了生物医药、能源、航空、气象、大型流体机械等方面的大型并行应用软件的开发,强调以一个程序有效利用数千个处理器核的能力。已经有多个软件达到了有效使用数千核的水平。”钱德沛说,目前,中科院超算中心和上海超算中心目前都有三分之一左右的机时是用于千核以上的应用,这比起5年前的应用状况是很大的进步。

  而新一版网格软件CNGrid GOS已经研制成功并完成了部署,它整合了分布在全国各地11个计算中心的计算资源、存储资源、软件资源和应用资源,资源能力和服务水平得到了很大提高。到2010年底,总计算能力达到8000万亿次以上,居世界同类计算环境的领先地位。环境部署了230多个应用软件和工具软件,支持了700多项国家科技计划项目和重要工程项目的研究工作,在支持我国科学研究与大型工程建设方面发挥了重要作用。

  此外,基于中国国家网格服务环境、以上海超级计算中心为主要依托而构建的工业设计和仿真优化应用社区也以正式开通。该应用社区在宝钢集团、国家核电、上汽集团、奇瑞汽车等企业得到了应用,取得了初步应用成效。它帮助企业缩短产品研发周期,降低研发费用。

  “‘十二五’期间,我国863计划将继续坚持自主创新,推进高性能计算机的研制等工作,大力推进高性能计算机对国民经济、社会的促进作用。”钱德沛告诉记者。

  21年漫漫征程,21年激流勇进。863计划推动和见证了一个计算大国的崛起,也预示着未来中国高性能计算机必将勇立潮头!

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