上海超級(jí)計(jì)算中心副主任 李根國(guó)博士

一、高性能計(jì)算發(fā)展情況

    現(xiàn)階段超級(jí)計(jì)算已被用于各行各業(yè)，特別是仿真分析計(jì)算。越來(lái)越多的企業(yè)通過(guò)仿真分析來(lái)取代試驗(yàn)，而超級(jí)計(jì)算則是支撐大規(guī)模高效仿真分析的重要技術(shù)手段。目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是P級(jí)（N×1015次/秒），下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)則會(huì)達(dá)到E級(jí)（N×1018次/秒），用來(lái)滿足生命科學(xué)、環(huán)境、能源、納米科學(xué)、化學(xué)反應(yīng)等領(lǐng)域的高性能計(jì)算需求。在CAE領(lǐng)域也有需求，例如在研究發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率時(shí)，模擬燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒過(guò)程就也需要超大規(guī)模計(jì)算。正是有了這些研究需求的驅(qū)動(dòng)，超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展非常迅速。

國(guó)際超級(jí)計(jì)算應(yīng)用需求發(fā)展

    從1993年開(kāi)始進(jìn)行了一年兩次的超級(jí)計(jì)算機(jī)排名，下圖是全球超級(jí)計(jì)算機(jī)Top500計(jì)算水平數(shù)據(jù)圖，其中上面的曲線代表500臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的綜合水平，中間的曲線代表最快超級(jí)計(jì)算機(jī)水平，下面的曲線代表TOP500中最慢超級(jí)計(jì)算機(jī)的水平。最新一次是2013年6月發(fā)布的第41屆排名數(shù)據(jù)，可以看出計(jì)算速度基本每年增加一倍。

全球超級(jí)計(jì)算機(jī)Top500計(jì)算水平數(shù)據(jù)圖

2013年6月全球前十名超級(jí)計(jì)算機(jī)

    國(guó)內(nèi)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展快、投入力度大，2009年后建立了幾個(gè)P級(jí)計(jì)算能力的超級(jí)計(jì)算中心，在硬件速度方面已比較領(lǐng)先，但是在應(yīng)用方面和歐美相比還有很大的差距。我們真正大規(guī)模應(yīng)用超級(jí)計(jì)算機(jī)的課題很少，而且自主開(kāi)發(fā)軟件的人更是鳳毛麟角。下圖是從2001年到2012年TOP500超級(jí)計(jì)算機(jī)中各國(guó)所占比例，可以看出美國(guó)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。

每年11月份SC大會(huì)發(fā)布的TOP500數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

    這些超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用領(lǐng)域涉及到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)方面，從科學(xué)研究到金融、物流服務(wù)等，在很多大型制造業(yè)也有所應(yīng)用，比如波音、空客。

超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域分布

    總體來(lái)說(shuō)，從發(fā)展歷程來(lái)看，超級(jí)計(jì)算的發(fā)展始于上世紀(jì)七十年代，九十年代開(kāi)始世界發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)制定中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，有計(jì)劃的持續(xù)擴(kuò)大已建超算中心計(jì)算資源，以不斷滿足應(yīng)用需求；從發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看，超級(jí)計(jì)算機(jī)具有運(yùn)算速度提升快（每年翻一番）、機(jī)器設(shè)備更新周期短（3～5年更新一次）、投入經(jīng)費(fèi)大、持續(xù)投入高等特點(diǎn)；從應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)看，大規(guī)�？茖W(xué)計(jì)算是超級(jí)計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，各行業(yè)大規(guī)模信息處理需要高性能的計(jì)算機(jī)，各類差別很大的應(yīng)用領(lǐng)域需要不同架構(gòu)的超級(jí)計(jì)算機(jī)；從國(guó)內(nèi)外差別來(lái)看，硬件技術(shù)差距不大，應(yīng)用水平差距很大，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)，體制差別也很大。

二、上海超級(jí)計(jì)算中心簡(jiǎn)介

    上海超級(jí)計(jì)算中心發(fā)展成為國(guó)內(nèi)最有影響力的計(jì)算中心和創(chuàng)新服務(wù)中心，獲得大量科研和工業(yè)創(chuàng)新成果，已經(jīng)經(jīng)歷三期建設(shè)：2000年，上海市政府投資1億元，部署了神威-I超級(jí)計(jì)算機(jī)，計(jì)算能力384GFlops，主要服務(wù)少量高端科研用戶；2004年，上海市政府投資9000萬(wàn)元，科技部“863”項(xiàng)目撥款3000萬(wàn)元，部署了10TFlops級(jí)別超級(jí)計(jì)算機(jī)，并配備大量工業(yè)和商業(yè)計(jì)算軟件；2009年，上海市政府投資2億元，科技部“863”項(xiàng)目撥款1億元，部署了200TFlops級(jí)別超級(jí)計(jì)算機(jī)，并升級(jí)應(yīng)用軟件，這個(gè)階段上海超級(jí)計(jì)算中心的資源優(yōu)勢(shì)明顯，開(kāi)始探索可持續(xù)發(fā)展道路，為上海及全國(guó)的科研和經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮更大作用。下一期的建設(shè)工作目前上海市政府正在規(guī)劃，計(jì)算機(jī)總規(guī)模將達(dá)到5～10PFlops，規(guī)劃建成面向社會(huì)、經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)中心、計(jì)算中心和服務(wù)中心。

    上海超級(jí)計(jì)算中心擁有豐富的工業(yè)和科學(xué)計(jì)算軟件，主要是科學(xué)計(jì)算和面向工業(yè)的通用計(jì)算軟件。

豐富的工業(yè)和科學(xué)計(jì)算軟件

    此外對(duì)全社會(huì)提供包括計(jì)算資源、技術(shù)咨詢、研發(fā)等服務(wù)：

    ●計(jì)算資源服務(wù)：面向汽車、飛機(jī)、鋼鐵、市政建設(shè)等領(lǐng)域的工程和工業(yè)類計(jì)算；面向材料、藥物、天文、生物、化學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)研究類計(jì)算。

    ●技術(shù)咨詢服務(wù)：針對(duì)特定應(yīng)用問(wèn)題的建模、計(jì)算及分析；用戶端高性能計(jì)算系統(tǒng)構(gòu)建；用戶技術(shù)培訓(xùn)。

    ●研發(fā)服務(wù)：承接國(guó)家和上海網(wǎng)格和并行計(jì)算相關(guān)研發(fā)任務(wù)；用戶并行計(jì)算應(yīng)用開(kāi)發(fā)和企業(yè)計(jì)算平臺(tái)開(kāi)發(fā)。

    上海超級(jí)計(jì)算中心用戶目前主要來(lái)自科研領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域主要是使用我們的軟件。人員組織方面五個(gè)技術(shù)部門(mén)共有技術(shù)人員50多人。

上海超級(jí)計(jì)算中心用戶情況（按用戶使用機(jī)時(shí)統(tǒng)計(jì)）

三、工業(yè)工程綜合應(yīng)用情況

    工業(yè)服務(wù)方面，上海超級(jí)計(jì)算中心與一些軟件廠商有密切的合作，通過(guò)計(jì)算資源對(duì)軟件效率進(jìn)行提速。特別是云計(jì)算興起以來(lái)，我們也在和軟件供應(yīng)商探討一種共同服務(wù)的模式。

應(yīng)用軟件LS-DYNA加速比

    此外，還和工業(yè)企業(yè)進(jìn)行合作提供計(jì)算服務(wù)，涉及行業(yè)包括大飛機(jī)研發(fā)、核電工程設(shè)計(jì)、汽車研發(fā)仿真分析，企業(yè)設(shè)備優(yōu)化改造和市政工程等。

對(duì)上海工業(yè)創(chuàng)新和國(guó)家重大工程的支持

    借此機(jī)會(huì)歡迎大家到上海超級(jí)計(jì)算中心體驗(yàn)，改變計(jì)算模式，提高資源利用率�？偟膩�(lái)說(shuō)上海超級(jí)計(jì)算中心屬于政府投資的公共服務(wù)中心，大量的建設(shè)成本由政府承擔(dān)，對(duì)用戶而言，上海超算中心的資源價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)非常低，而且使用中心的資源，可以節(jié)約大量的軟硬件設(shè)備投資。

    根據(jù)上海超級(jí)計(jì)算中心副主任李根國(guó)博士在2013第九屆中國(guó)制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國(guó)際峰會(huì)的發(fā)言整理而成，已經(jīng)本人確認(rèn)！

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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