關于構建高性能計算產業生態系統的問題

美國?NSCI?計劃的核心目標是什么？美國?IDC?公司負責高性能計算的研究副總裁鮑勃?·?索倫森認為：“該項目的目標不應是建造運算速度快、性能強大的計算機，而是建立一個基礎深厚的技術生態系統。”^[7]索倫森此言切中要害。關于構建計算科學生態系統的提法，早在?2005?年美國總統信息技術咨詢委員會（PITAC）的報告《計算科學：確保美國的競爭力》中就反復出現多次，如：“要推動?21?世紀美國的研究和教育工作，支持計算科學生態系統的發展勢在必行”；“科學進步刺激了新的計算技術的生成，反過來，這些新技術又促進了新的科學發現。這一動態計算科學‘生態系統’的健康發展需要制定長期計劃，需要聯邦政府研發部門和學術界、工業部門專家的積極參與和合作”；“美國計算科學生態系統的發展是不平衡的，軟件技術的發展落后于硬件發展，不能滿足實際需要”。

追求高性能計算生態系統的平衡，是包括美國在內的所有國家共同面臨的問題，相比而言，我們的問題更加尖銳，任務也更加艱巨。一方面，在尖端技術領域，必須占據自己獨特的位置并擁有自己的知識產權和核心競爭力；另一方面，將先進計算廣泛應用于社會經濟生產及生活，推動社會進步及經濟發展。二者既相輔相成，又相行相悖。從相輔相成的角度講，為占據先進計算產業的國際領先地位，可匯聚國家、地方及企業各方資源，攻堅克難，取得成果，進而促進全社會科技水平的提升。從相行相悖的角度講，先進計算，具體至超算速度及超算能力的國際比拼，成本昂貴，投資巨大。在國家資金有限的情況下，大量投資于此類項目，必然形成對應用型超算投入的分流與稀釋；同時，尖端超算與應用超算的技術軌道不同，對具體應用的技術支撐及具體反哺也相對有限。因此，一定程度上二者又呈對立格局。在這種情況下，如何把控尖端科研與現實應用的天平，同樣是一個重要的戰略決策問題，值得深思與謀劃。

關于多層次高性能計算框架戰略選擇的問題

作為世界大國，中國人口眾多、地域遼闊，市場廣大，需求多元。在許多方面存在二元結構，這也是我國高性能計算產業的生態環境，進而決定了我國在該領域的多層次發展格局。我們要爭取國際上的技術領先地位，同時又面臨在國內如何擴大高性能計算的用戶群，如何大力開發第三方應用軟件，以更大范圍地服務于國民經濟主戰場的問題。因此，相對于歐、美、日等國家和地區所面臨的技術難題而言，我國高性能計算面對的挑戰更加困難。

我國是制造大國，但高性能計算機在制造方面的應用水平與歐、美、日等國家和地區相比差距尤為明顯。一方面是長期以來中國用戶利用高性能計算技術進行自主創新、自行設計的需求不旺；另一方面在計算機領域，我們也沒有能夠提供適合中國國情的質優價廉的產品。

中國的產業規模及產業結構決定了我們可以嘗試走一條低成本-差異化的發展道路，并以此構建在高性能計算領域的核心競爭力。即“兩條腿走路”：一方面，在高性能計算的尖端領域奮起努力，爭創佳績；另一方面，在普及型高性能計算設備的研制及生產方面給予同樣的關注及投入。這樣，可以產生以下方面的效果：①促進現代制造業大量使用高性能計算機進行設計和仿真，著力建立高性能計算機應用體系，為企業走自主創新道路提供創新工具，為企業信息化提供基礎平臺。當用戶數量擴展到一定規模，就會形成對第三方應用軟件開發的促進，從而進一步提高應用水平，激發更多的企業去開發高性能計算應用，形成較大的市場規模，形成正向循環。②這一發展還可為中國計算機企業開創一條不同于西方的技術道路。通過自主創新技術，制造有系統級創新、有獨特特點的產品，避免同質性競爭，提升產業的技術含量。③按照國際直接投資理論中的“小技術本地化理論”，這種圍繞高性能計算，以獨特的低成本-差異化發展路徑形成的產品、標準、流程、工藝、規范等，都將是中國企業進入發展中國家高性能計算市場和制造業市場的有力資本，從而在這方面形成優于發達國家的明顯比較優勢。

總之，我們應借鑒國外的先進經驗，在國家層面上建立專門機構來協調和推進高性能計算的發展，成立國家級高性能計算戰略委員會來制定中長期計劃并組織實施（近日欣聞國家成立由李克強總理任組長的國家科技領導小組，這是一件大事、好事）；同時，以建立能提供低、中、高性能的多層次高性能計算框架為目標，形成可有效支撐不同需求并且覆蓋地區、全國范圍的高性能計算基礎設施。（作者：歷軍，北京交通大學經濟管理學院 曙光信息產業股份有限公司。《中國科學院院刊》供稿）

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