什么是超级计算机

什么是超级计算机？

超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。如果把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度，那么超级计算机就达到了火箭的速度。在这样的运算速度前提下，人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。

从图片上看，超级计算机是一套体型硕大的机器，需要设立一个单独的安全保密的场所来作为它的运行环境，而这样的场所也常常被称之为“超级计算机中心”，简称“超算中心”，同时在实际运用的时候，往往用“超算中心”来指代超级计算机本身。

超级计算机可以做什么？

李仁发教授表示，超级计算机的早期用途，主要集中在军事和航天科技方面，导弹发射、卫星上天、原子弹爆炸等项目中的许多海量数学计算和超复杂方程式的求解工作，都是由超级计算机完成。

同时，随着经济生活的发展，信息化时代的深入发展，数字化生活模式的逐渐成熟，尤其是我国乃至全球建设数字化新型城市的浪潮逐步展开，超级计算机进入民用领域的速度也越来越快，尤其是工业、科研和学术等领域，对于超级计算机的需求越来越旺盛。

“比如天气预报里，很多信息都是通过超级计算机演算推导出来的。”李教授表示，大型装备制造业、桥梁工程专业、高铁列车制造，都需要用超级计算机做各种复杂的偏微分方程运算和数据模拟。

同时李教授介绍，在新型高科技产业里，如生物制药、动漫制作等领域更是对超级计算机有极大地需求。

如生物制药领域，原来开发一种新的药品，通常需要从研制和试验的很多步骤，一般需要大约15年的时间，而利用超级计算机则可以对药物研制、治疗效果和不良反应等进行

模拟试验，从而将新药的研发周期缩短3—5年且可显著降低研发成本。例如，美国基因工程技术公司的研究团队曾将超级计算机应用于一种致活酶类药物的研发，在14个月之内从50多万个化学分子中筛选出两个候选药物进行最终合成和临床试验，整个过程中真正在实验室里合成的分子只有2000个，其余均用超级计算机模拟完成，仅此就节省了上百倍的时间和成本。

“有些生物制药公司，甚至愿意花几个亿来做模拟计算。”李教授说。

超级计算机能用在城市管理上么？

“当然能，而且还能发挥巨大的用处。”李教授表示，从长远来看，信息流和互联网未来将成为人类生活中不可或缺的东西，就如同电流、自来水管网络一样，“你们现在的年轻人，一天不吃饭可以，但是一天不上网就肯定受不了。”

李教授表示，未来超级计算机将成为城市信息服务和数据服务的存储和控制中心。 “举个例子，现在大城市里到处都是摄像头吧，那么拍下来的视频，怎么办，如果没有足够的存储空间，就只能定期销毁。未来建立了超算中心以后，就把这些视频存在这里。再比如说，以后的社保、医保、养老保险的个人数据，那也是海量的数据，也会存在这里。”李教授说，单个单位或者企业不可能因为存储数据，而购买大容量的存储空间，而建设一个总体的超算中心，则是很有必要的。

同时，这些城市管理中所采集的数据并不是存在这里即可，超级计算机还可以根据数据进行相关计算，提供大量动态的实时的城市运行情况和数据，轻松实现对于城市管理的数据化调整，同时还可以演算出相关模拟情况的应对方式等等。比如说，未来广州人口的流动是怎么样，如何分流等。

超级计算机能带来什么经济效益？

“一个超算中心，能够给城市的经济实体提供强有力的帮助，同时带来巨大的经济集聚效应。”李教授表示，对于目前处于产业转型期的广州市乃至广东省，超级计算机对于吸引高新企业和研发机构的到来，有着非常强劲的拉动作用。

“很多高新企业在研发过程中，都有海量的计算需求，而他们自己又不可能也没有财力去单独建设一个超算中心，所以在发达国家也都是政府单独出资建设超算中心，然后按照一定的优惠条件，提供给相关企业使用。”李教授说，建一个超算中心，初期投资就需要几十个亿，而后期的维护，光电费每天都近十万到二十万元，一年下来就花去上千万元的电费，这是企业所不能单独承担的。

李教授介绍，如果超算中心建成，那么企业一定会把总部，至少是研发总部搬到靠近超算中心的地方来。

“可能你会奇怪，为什么企业要把研发总部搬到超算中心附近来，难道不能通过光纤网络，通过远程通讯和控制的方式来解决么？”李教授说，这就涉及到不同技术领域的“鸿沟”问题。

“超级计算机的人机对话，不是像我们的普通电脑那样，已经有了成熟的模式化的软件。超级计算机在每遇到一个技术门类的计算问题时，都需要懂超级计算机的专业技术人员，对相应问题进行个性化编程，然后才能最终实现运算。拿制药产业的计算问题来说，超算中心的技术人员往往并不懂制药，而制药公司的技术人员也往往不懂得如何为超级计算机编程。”李教授说，即使在国外，如欧美发达国家，企业的研发人员在利用超级计算机进行计算之前，一定需要与专业超级计算机程序员面对面反复沟通之后，才能敲定相关的编程方案，而且计算过程中，还要根据结果反复调整相关程序方案，最终才能达到一个满意的结果。

“这是通过长途电话、远程监控甚至互联网即时通讯工具，所无法完成的工作，一定要面对面反复商量。”李教授强调，正是基于这一点的考虑，许多高新技术企业肯定是会

把研发总部向超算中心所在地倾斜的。“比如说美国的橡树岭，就是这样吸引了大量的高新技术企业，把研发中心甚至总部都设立在那里。”

也许从这个意义上来讲，超算中心将成为相关研发总部落户的核心吸引力。

超算中心在国内的推进现状如何？

李教授表示，除了相关军事单位以外，目前国家级超算中心已经落成的有两个，一个在天津滨海新区，由天津市和国防科大共同设计和建造，另外，深圳市与中科院计算所共同开发的曙光系列“星云”超级计算机，也于去年在深圳超算中心开始运行。

同时，湖南与山东两省均各有一个在建的超算中心项目，而如果广州能够顺利签约，那么将成为全国第五个国家级超算中心。

“广州市建超算中心，已经提了很久了。”李教授认为，广州市的脚步比起其他中心城市，似乎要慢了许多。