李根国：我们希望能把自己建设成为世界一流的工业和科研创新基地，服务于上海的区域战略，同时服务于创新发展的国家战略。

       随着我国“天河一号”超级计算机(HPC)的问世，再加上新一届全球HPC500强榜单的发布，HPC再一次成为业内人士讨论的焦点。其实，不论是运算能力还是榜单排列抑或系统架构，HPC终究只是一个工具。如何使其价值最大化，平台更为重要。成立于2000年12月、作为中国第一个面向社会开放的高性能计算公共服务平台以及上海的两化融合服务平台，上海超级计算机中心(以下简称“上海超算”)的发展值得探讨与借鉴。

       提高服务质量 推动企业创新

       当我国ARJ21-700新支线飞机实现完美首飞时，上海超算已默默奉献了 5载。2008年9月27日，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究所与上海超算联合召开了“大型客机翼型设计方案评估讨论会”。此会的召开标志着国产大型客机正式在上海超算的超级计算平台上启动研发。这次翼型设计，所有设计单位和校核计算单位无一例外地采用了各种计算流体力学数值模拟手段，27副翼型、共1000多个状态的校核计算由上海飞机设计研究所在上海超算的曙光4000A超级计算机上完成。这种企业应用上海超算的资源实施研发创新的例子还有很多。

       “信息化对工业企业而言，不仅仅是指企业应用ERP、CRM等管理系统，还包括利用信息技术进行产品的创新设计、原有产品或工艺的改进等，这就需要应用CAE(计算机辅助工程)技术。”上海超级计算中心副主任李根国向《中国电子报》记者表示。对众多的工业企业而言，CAE技术已经是进行创新研发的主要手段之一，也是衡量工业企业创新能力的主要标志之一。

       “利用CAE技术进行创新研发需要大规模的计算机系统、昂贵的专业数值计算软件和专业的计算仿真工程师，即便是大型的企业，通常也难以拥有满足自身研发需要的上述资源。而上海超算则通过政府支持，构建并整合这3个方面的优势资源，为各个领域的工业用户提供仿真模拟服务。”李根国表示。据了解，从2000年至今，上海超级计算中心已经完成了 3期建设，引进的3台超级计算机系统性能均居于国内领先地位，尤其是2004年引进的曙光4000A和2008年引进的“魔方”(曙光5000A)超级计算机。

       在软件方面，上海超算购买了涉及结构力学、高频电磁场、动力学、计算流体力学等多种先进的分析软件及前后处理优化设计软件，并通过自主研发并行程序和开发高性能计算平台等方面的工作提高超算服务质量。另外，在人才方面，上海超算还拥有一支70多人的技术服务和管理团队，有10多人专门服务于工业企业，今后还将加大对工业领域的技术服务和咨询工作。

       通过不断改善计算环境提高计算质量，上海超算已经或计划服务的大型工业企业越来越多。在上海市确定着力发展的9大高新技术中，商用飞机、新材料、医药、重大装备、新能源以及电动车等6个领域严重依赖于高性能计算技术，并且上海相关企业和研究机构均已经在使用上海超算的平台后取得了大量成果。而按照发达国家经验，海洋工业、电信以及信息技术产品制造和服务的创新和发展也和高性能计算技术密切相关，这也将是上海超算未来发展的又一机遇。

       此外，对使用高性能计算技术有一定基础的企业或领域，如飞机、汽车、钢铁等，上海超算将通过合作研发帮助这些企业进一步提升高性能计算应用的水平。目前上海超算正和上汽、宝钢研究院合作，构建企业级高性能计算服务平台，使企业能够更好地使用企业内部和上海超算的外部计算资源。同时上海超算还将进一步加大对计算仿真模拟基础较弱的企业推广加大服务力度，为其提供和培养相应的资源和人才，使其具备独立进行研发创新的能力。

       更多中小企业受惠

       对于大型企业尤其是行业内的主导企业来说，其在资金和人才等方面拥有雄厚的实力，而且企业内部也会拥有设备先进、实力雄厚的研发平台，从这个角度来看，大量的中小企业，尤其是那些创新型的中型企业更依赖于公共技术服务平台。超算中心将会为更多的中小企业带来“福祉”。

       “2009年9月，上海超算牵头并由多个科研机构和工业企业参与的‘工业仿真和优化设计网格社区开发与应用’项目已经获得科技部863计划支持，将于未来2年内建成。”李根国告诉记者。据了解，上海超算目前服务的、分布在全国的工业企业近100家，主要来自汽车、飞机、钢铁、半导体、新能源、建筑市政工程等多个领域，其中中小企业约占60%。

       从服务内容看，大型企业一般配备完整的研发团队并具备中小规模的软硬件计算资源，上海超算主要提供大规模计算资源来弥补其自身资源的不足；而中小型企业无论是在研发人员还是在自有计算资源上和大型企业相比都有明显的差距，除了提供计算资源外，上海超算通常还需提供技术团队对企业的研发活动进行支持和辅导，对少数企业超算中心还通过承接咨询或研发项目的形式直接参与其研发创新活动。目前上海超算中心已为多家中小企业完成了数十项研发外包项目，且此类需求正呈快速增长趋势。

       李根国告诉记者：“不了解超级计算技术能大幅促进其创新发展、无力采购昂贵超级计算软硬件资源以及计算研发人才缺乏等多个因素是制约中小企业利用超级计算技术的主要瓶颈。”针对这一现状，上海超算中心将采取多个途径加以改善。例如，加强超级计算技术的普及和推广，联合软硬件厂商对企业科研人员进行培训，扩大并增强咨询团队等。

       值得一提的是，上海超算将通过国家和地方科研项目支撑，构建并逐步完善面向重点领域的专业超级计算创新服务平台。目前上海超算已经初步建成了材料、汽车等领域的计算服务平台。上海超算未来还将依据上海着力发展高新技术的产业方向，面向重点领域的企业用户需求，逐步完善已有平台，同时积极构建新领域计算服务平台，降低中小企业使用门槛。

       应改变“重硬轻软”现状

       缺乏国产系统软件和应用软件是我国HPC领域的一个短板。在HPC领域，高端HPC的竞争主要来自于软件，所以我国HPC软实力的提升已经迫在眉睫。

       “随着多核处理器、GPU等新技术的普及，我们能明显感觉到这方面和国外的差距在进一步拉大。这个问题的造成和我们一直‘重硬轻软’的传统有关。”李根国有感而发。目前在魔方系统上运行的软件以开源软件和商业软件为主，用户自行开发的软件很少，不足5%。

       据介绍，在建设资金的投入上，国外超算中心对软件的投入通常超过对硬件的投入，即系统软件、各类应用软件以及软件相关研发是“大头”。我国则不然。据了解，在2004年二期建设中，上海超算软件采购经费的比例接近30%，这已经是一件了不起的事情。但2008年三期建设时，软件采购经费的比例还是有所下降。整体而言，上海超算在软件上的投入之高在国内已经算是罕见的了，但相比发达国家，仍有很大差距。毕竟离开了各类计算应用软件，硬件系统只是一堆耗电的钢铁。

       另外在软件的研发投入上，我们也应加强重视。目前我国高性能计算领域的科研经费大多用于硬件系统的设计制造，软件相对较少，最后只能去采购国外的商业软件，而这些软件大多价格不菲。对此，李根国表示，高性能计算应用软件的研制非常困难，它需要应用领域、计算数学或计算方法、计算机软件等多方面的专家长期的协作才可能完成。因此，软件的开发需要高额的投资。

       作为公共服务平台和技术支持中心，上海超算一直努力在软件研发方面做一些工作。上海超算有一支国内高水平的并行计算软件研发团队，独立或者联合用户承接了多个国家和地方的高性能计算应用研发项目。同时上海超算还对用户提供各种技术服务，包括软件的移植、优化、并行化以及软件全生命周期开发等。“这些年我们虽然取得了一定的成绩，但我们的工作还是做得不够。高性能计算软件的问题需要更多方面的关注和投入，包括国家科技和产业决策指导部门、高性能计算厂商、高性能计算用户以及我们这样的计算中心。”李根国对《中国电子报》记者表示。