HPC是一個(gè)較為特殊的產(chǎn)業(yè),它技術(shù)復(fù)雜,而且也不能較快地體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)價(jià)值。所以,過去10年間,中國(guó)HPC的產(chǎn)業(yè)化道路并不平坦。

但盡管如此,從零開始的HPC卻走過了一個(gè)令人難忘的10年,中國(guó)HPC邁出的每一步都是令人激動(dòng)的?；赝@10年,不難發(fā)現(xiàn),今天高性能計(jì)算所取得的成就離不開歷史的積淀。銀河、神威、曙光等高性能計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),讓中國(guó)HPC產(chǎn)業(yè)看到了希望,也徹底打破了國(guó)際列強(qiáng)曾經(jīng)給我們?cè)O(shè)置的“玻璃房子”。

毫無疑問的是,中國(guó)HPC的發(fā)展步伐將越來越穩(wěn)健。就像曙光公司總裁歷軍說的:“10年前的中國(guó)HPC是在追趕國(guó)外。10年后我們是在趕超國(guó)外。這一字之差,說明我們與國(guó)外的距離越來越近了?！?/p>

而未來10年,將是中國(guó)HPC大展宏圖的10年。

歷軍:中國(guó)HPC每一步都是激動(dòng)

“在研發(fā)曙光1000的時(shí)候,國(guó)內(nèi)集成電路還非常不成熟,當(dāng)時(shí)沒有自動(dòng)焊接技術(shù),就得靠老工人拿電烙鐵一個(gè)管腳一個(gè)管腳地去焊接?！泵棵空劦竭^去,歷軍依然激動(dòng)。

10多年前,當(dāng)歷軍剛剛進(jìn)入中國(guó)高性能計(jì)算領(lǐng)域的時(shí)候,擁有絕對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的歐美發(fā)達(dá)國(guó)家曾在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)中國(guó)實(shí)施高性能計(jì)算的封鎖與禁運(yùn),本土企業(yè)事事都得依靠自己從零做起。印刷電路板、集成電路、晶體管、硬盤……都得靠自己一點(diǎn)點(diǎn)地摸索。

中國(guó)獨(dú)立自主研制高性能計(jì)算機(jī)的理想,也是發(fā)軔于一窮二白的境地和國(guó)際巨頭重重限制的窘迫當(dāng)中。

歷軍回憶道,從曙光1000、曙光2000到曙光3000,中國(guó)自主研發(fā)的高性能計(jì)算機(jī)在面向市場(chǎng)化的時(shí)候并不容易,直到2004年運(yùn)算速度達(dá)到每秒10萬億次的曙光4000A推出、并位列全球高性能計(jì)算機(jī)TOP 500的前10位時(shí),曙光公司HPC產(chǎn)業(yè)化之路才漸漸走得平穩(wěn)起來。如今,曙光5000已經(jīng)順利投入商用,其每秒200萬億次的計(jì)算速度再次證明了中國(guó)HPC的巨大潛力。

曙光的10年,正是中國(guó)HPC發(fā)展的縮影。

撼動(dòng)國(guó)際巨頭地位

本世紀(jì)初,IT產(chǎn)品已經(jīng)開始標(biāo)準(zhǔn)化,巨頭們通過各種渠道,大規(guī)模地向中國(guó)市場(chǎng)出售IT產(chǎn)品。

直銷、分銷、攻占高端市場(chǎng)、擴(kuò)張渠道、聚焦行業(yè)、整合服務(wù)、打造高性能計(jì)算整體解決方案、籠絡(luò)中低端市場(chǎng)……借助一系列的舉措,IBM、惠普、NEC、Cray等國(guó)際巨頭的產(chǎn)品和服務(wù)迅速蔓延到中國(guó)的大江南北。也從那時(shí)開始,國(guó)內(nèi)HPC廠商的市場(chǎng)份額開始大大縮減,市場(chǎng)占有率還不到10%。

“我們度日如年,高性能集群項(xiàng)目利潤(rùn)低得可憐?！币晃恢袊?guó)HPC行業(yè)的資深人士告訴記者,當(dāng)時(shí),中國(guó)IT企業(yè)在高性能集群領(lǐng)域并沒有核心競(jìng)爭(zhēng)力。“說白了就是我們沒有定價(jià)權(quán)?！?/p>

盡管中國(guó)擁有曙光、深騰、天梭等高性能計(jì)算機(jī),但掩蓋不了的一個(gè)事實(shí)是,許多關(guān)鍵的部件,如CPU等均購(gòu)自國(guó)外?！斑@種情況決定了我們既沒有技術(shù)優(yōu)勢(shì),又沒有成本優(yōu)勢(shì)。所以,中國(guó)的HPC大多應(yīng)用在中低端市場(chǎng)或部分高端市場(chǎng)的低端應(yīng)用,像金融、電信、石油、氣象等行業(yè)的核心應(yīng)用,我們根本進(jìn)不去?！币晃焕蠈＜艺劦竭@點(diǎn)時(shí),頗顯無奈。

但是,“這種情況在前幾年較為突出,目前正在慢慢消失,現(xiàn)在你走進(jìn)石油物探局的機(jī)房就會(huì)發(fā)現(xiàn),很大一部分都已經(jīng)換成了國(guó)產(chǎn)服務(wù)器?！睔v軍自豪地表示,從曙光、聯(lián)想高性能集群進(jìn)入全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP 500,再到曙光5000A峰值計(jì)算能力達(dá)到230TFlops,國(guó)內(nèi)高性能集群市場(chǎng)日漸如火如荼,已經(jīng)引起了國(guó)際巨頭們的高度警惕。

此外,“實(shí)際上,在高性能計(jì)算的CPU領(lǐng)域,我們?cè)缫呀?jīng)開始研究,目前服務(wù)器上使用的通用CPU的架構(gòu)在性能上已經(jīng)遇到了瓶頸,下一代產(chǎn)品將主要在CPU上做文章,而使用國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新的產(chǎn)品則是必然趨勢(shì)。”歷軍稱。

眾所周知,中科院計(jì)算所正在積極研發(fā)自己的處理器芯片技術(shù),即龍芯項(xiàng)目,業(yè)界也在探討新一代HPC搭載龍芯的可能性。針對(duì)這一點(diǎn),歷軍并沒有肯定龍芯將出現(xiàn)在新一代HPC上,但他表示雙方在探討合作的可能。

時(shí)至今日,龍芯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。而中國(guó)首臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)高性能通用處理器芯片“龍芯2F”的萬億次高性能計(jì)算機(jī)“KD-50-I”的出現(xiàn),更是讓龍芯和中國(guó)的高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)向前邁了一大步。

中科院計(jì)算所所長(zhǎng)李國(guó)杰強(qiáng)調(diào),2003年,每秒10萬億次的曙光4000A與國(guó)外同類計(jì)算機(jī)的推出時(shí)間已縮短到4年左右; 而現(xiàn)在每秒200萬億次的曙光5000的推出時(shí)間和國(guó)外推出時(shí)間差距縮短到3年; 如今,國(guó)外已經(jīng)有了千萬億次的超級(jí)計(jì)算機(jī),到2010年,如果我國(guó)能推出通用性較強(qiáng)的千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī),與國(guó)外推出通用千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的時(shí)間就更加接近了。

探索無止境,經(jīng)過多年的打拼,中國(guó)企業(yè)明白了一個(gè)道理:“要想撼動(dòng)國(guó)際巨頭早已筑就的高性能計(jì)算城墻,必須擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>

最可貴的是堅(jiān)守

從“一窮二白”到“核心競(jìng)爭(zhēng)力”,從“玻璃房子”到“百萬億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)”,這是10年來中國(guó)HPC的巨大改變。不過對(duì)于這種改變,歷軍似乎并不滿意,“我們也有些許遺憾,也許我們應(yīng)該跑得更快些。”歷軍說,這10年來,中國(guó)HPC已洗雪當(dāng)年“玻璃房子”的恥辱,更加從容; 未來10年,中國(guó)HPC將活躍在世界的最前沿。

“做強(qiáng)就要不東張西望,曙光這么多年走過來,遇到的誘惑很多,如果處理不好就可能失去重點(diǎn),甚至失去安身立命的東西。這么多年來最可貴的是,我們對(duì)中國(guó)HPC產(chǎn)業(yè)堅(jiān)定不移的追逐?！睔v軍說。

10年來曙光收獲了從容,中國(guó)HPC也更加淡定。這種淡定在金融危機(jī)時(shí)刻表現(xiàn)得淋漓盡致。

在記者對(duì)包括聯(lián)想、曙光、浪潮在內(nèi)的國(guó)產(chǎn)服務(wù)器廠商進(jìn)行情況摸底的時(shí)候發(fā)現(xiàn),2009年國(guó)產(chǎn)服務(wù)器廠商面臨的形勢(shì)的確相當(dāng)嚴(yán)峻。一方面,制造業(yè)、中小企業(yè)這些國(guó)產(chǎn)服務(wù)器廠商的主要客戶群需求驟減; 另一方面,IBM、HP、戴爾等國(guó)際服務(wù)器廠商為轉(zhuǎn)嫁金融危機(jī)的消極影響,對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的爭(zhēng)奪變得更加激烈。

“如何在危機(jī)中尋找新的機(jī)遇,是如今每個(gè)國(guó)產(chǎn)服務(wù)器廠商思考的方向,而不再是做些無謂的‘價(jià)格戰(zhàn)?！睔v軍認(rèn)為,國(guó)家4萬億元拉動(dòng)內(nèi)需的投資將給國(guó)產(chǎn)HPC帶來一些機(jī)會(huì)?！皣?guó)內(nèi)拉動(dòng)內(nèi)需的重大投資舉措,以及國(guó)家投入的一些大項(xiàng)目、大工程的上馬,一定會(huì)讓一批中國(guó)企業(yè)轉(zhuǎn)危為機(jī)。”在歷軍看來,現(xiàn)在正是企業(yè)做強(qiáng)的機(jī)會(huì)?！耙谛袠I(yè)里面把根扎得很深,而且還不能是一條根,得若干條都扎得比較深,深入行業(yè)的土壤里面。這樣人家想搶你的地盤也不太容易?！?/p>

正是在這個(gè)危機(jī)時(shí)刻,曙光5000上馬了。它的效率值達(dá)到77%,已經(jīng)非常接近國(guó)際先進(jìn)水平。“未來一些國(guó)家級(jí)的、規(guī)模較大的先進(jìn)工程,比如說大飛機(jī)的制作、先進(jìn)藥物的設(shè)計(jì)、大型建船的模擬仿真、幾十萬噸級(jí)貨輪的設(shè)計(jì)等,基本上從航空航天到地質(zhì)勘探、從臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)到氣象分析等都會(huì)有曙光5000A的身影。”歷軍表示。

2008年中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)TOP100排行榜顯示,落戶上海超級(jí)計(jì)算中心的曙光5000A重返TOP100排行榜第一名。

在國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算領(lǐng)域,并不是只有曙光一家在奮斗,浪潮是另一主力軍,其HPC天梭系列已經(jīng)在氣象預(yù)報(bào)、石油勘探、生物制藥等大規(guī)模并行計(jì)算科學(xué)研究領(lǐng)域積累了大量的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。在金融危機(jī)時(shí)刻,他們利用自身的本土化優(yōu)勢(shì)更是獲得了不少行業(yè)大單。

用戶的支持是原動(dòng)力

如今,高性能計(jì)算已被看成是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo),也是世界各國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。從全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP 500的榜單上可以看出,各國(guó)都在加大對(duì)高性能計(jì)算的投入。

據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹,一直雄踞高性能計(jì)算霸主地位的美國(guó)將HPC視為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)有力的手段之一,多年來,美國(guó)政府對(duì)HPC的研發(fā)投入了大量的資金。而早在2006年6月,美國(guó)科學(xué)基金會(huì)投資兩億美元用于在2011年研制千萬億次HPC。

近年來,在日益強(qiáng)烈的需求下,我國(guó)也大大提高了對(duì)HPC的投入。比如,在各行各業(yè)的服務(wù)器采購(gòu)中,政府強(qiáng)化了優(yōu)先采購(gòu)國(guó)貨的政策,并且國(guó)家鼓勵(lì)自主創(chuàng)新,增加了在科研方面的投入。

但在HPC領(lǐng)域,光有核心技術(shù)能力和政府的支持還是不夠的。李國(guó)杰院士指出,核心技術(shù)并不是技術(shù)人員想像出來的,而是用戶“用”出來的。現(xiàn)在中國(guó)HPC最缺的,是讓自己的核心技術(shù)在使用中成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。但“有幾個(gè)企業(yè)能敢于、并愿意使用國(guó)貨呢?”

眾所周知,近幾年曙光之所以能在國(guó)際上的超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP 500和中國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)TOP 100中榜上有名,可以說是上海超算的需求“成全”了它。

曙光公司副總裁聶華坦承:“事實(shí)上,可以說是用戶出錢讓我們做技術(shù)開發(fā)。上海超算一期就投入3000萬元,軟件、硬件的投資比例達(dá)到了1∶1,像這樣的合作伙伴在全國(guó)都是很難遇到的?！?/p>

聶華的這種心聲幾乎代表了整個(gè)民族產(chǎn)業(yè)的心聲,用戶的支持其實(shí)就是促進(jìn)民族企業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力。

另外,歷軍還談到,“HPC本身是一個(gè)非常龐大的系統(tǒng),包括中央處理器、集成電路、操作系統(tǒng)、安全設(shè)備、應(yīng)用軟件、交換設(shè)備、存儲(chǔ)等,任何一環(huán)的薄弱都可能導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力的不足。”中國(guó)HPC要進(jìn)步,需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)境都貢獻(xiàn)一份責(zé)任心。

據(jù)歷軍介紹,多年來“大型應(yīng)用軟件的缺失制約著中國(guó)HPC發(fā)展”的現(xiàn)象也在慢慢改變。

“今天我已經(jīng)看到,在石油物探、氣象預(yù)報(bào)和一些工程模擬仿真等方面,已經(jīng)有了一批基于自主技術(shù)的軟件,假以時(shí)日,軟件將不再是阻礙中國(guó)HPC發(fā)展的問題?！睔v軍表示。

曙光公司、中科院計(jì)算所、上海超算中心三家正式就曙光5000落戶簽約。

浪潮發(fā)布“倚天”桌面超級(jí)計(jì)算機(jī)。

HPC“IT兩會(huì)”一瞥

2004年歷軍參加“IT兩會(huì)”時(shí),還略顯羞澀,而當(dāng)時(shí)的議題也多為“中國(guó)HPC如何被大眾認(rèn)可,如何進(jìn)入核心領(lǐng)域”等。

時(shí)隔5年,中國(guó)HPC已經(jīng)有了質(zhì)的改變。在2008年的“IT兩會(huì)”上,歷軍作為國(guó)產(chǎn)服務(wù)器企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人參與了《國(guó)產(chǎn)品牌創(chuàng)新中尋找機(jī)會(huì)》的高端對(duì)話。他表示,金融危機(jī)帶來的經(jīng)濟(jì)放緩是中國(guó)企業(yè)崛起的一個(gè)好機(jī)會(huì),他將讓中國(guó)企業(yè)有更多的機(jī)會(huì)接觸本土的高性能計(jì)算機(jī),而國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)利用其無人能比的本土化優(yōu)勢(shì),定將俘獲更多的用戶。除此之外,金融危機(jī)還有助于中國(guó)企業(yè)以更有利的條件收購(gòu)國(guó)外公司、吸引人才等。

目前,HPC除了在傳統(tǒng)的能源、氣象等領(lǐng)域不斷發(fā)揮作用外,這樣大型的技術(shù)也逐漸出現(xiàn)在了建筑、工業(yè)設(shè)計(jì)的模擬領(lǐng)域,歷軍對(duì)曙光近年來在國(guó)內(nèi)商用、民用領(lǐng)域的成績(jī)表示滿意,他表示將繼續(xù)推動(dòng)國(guó)產(chǎn)HPC的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

“羅馬不是一天建成”的,國(guó)產(chǎn)HCP企業(yè)經(jīng)過多年的“臥薪嘗膽”,已經(jīng)開始進(jìn)入從量變到質(zhì)變的階段。10年里,本土HPC企業(yè)已經(jīng)培養(yǎng)起了高度的市場(chǎng)意識(shí),學(xué)會(huì)了從市場(chǎng)中尋找產(chǎn)品研發(fā)方向,尋找企業(yè)定位,從而在一定程度上獲得了自由。

那么,基于高度的市場(chǎng)意識(shí),在嚴(yán)酷的金融危機(jī)形勢(shì)下,今年高性能計(jì)算市場(chǎng)能給我們帶來多少驚喜?在年底的2009“IT兩會(huì)”上,答案將揭曉!