今年11月
，最新的全球超級計算機500強排行榜在美國正式公布，由中國國防科學技術大學研製的中國“天河一號”二期係統(天河-1A)雄居首位。國產高性能計算機(HPC)峰值的不斷刷新，使國人越來越關注HPC。而更值得關注的是，HPC逐漸走出科學計算圈子，為汽車碰撞、飛機風力測試
、家電設計等民用領域帶來巨大價值。

　　HPC加速製造業升級

　　在過去
，HPC主要是在氣象、石油開采
、科學計算、生物研究等這些“象牙塔”領域中應用
，但其實HPC對推動產業升級具有非凡的作用
，尤其是在能源
、電子
、電氣等領域的工程設計方麵。

　　根據美國科學研究院工程技術委員會的測算
，數值模擬仿真可提高材料成品率25%，降低工程技術成本13%至30%
，降低人工成本5%至20%，提高設備利用率 30%至60%，縮短產品設計和試製周期30%至60%。

　　目mu前qian國guo內nei重zhong要yao的de城cheng市shi都dou在zai布bu局ju超chao算suan中zhong心xin，來lai自zi他ta們men的de相xiang關guan數shu據ju顯xian示shi，越yue來lai越yue多duo的de工gong業ye企qi業ye正zheng在zai成cheng為wei他ta們men的de計ji算suan服fu務wu對dui象xiang。比bi如ru，上shang海hai超chao算suan中zhong心xin就jiu正zheng在zai為wei汽qi車che、核電、鋼鐵、新材料、飛機製造等眾多領域企業提供計算服務，因而為這些企業節省了大量的人力與投資成本。

　　以“大飛機”項xiang目mu研yan製zhi為wei例li

，以yi往wang的de研yan究jiu主zhu要yao依yi靠kao風feng洞dong試shi驗yan來lai實shi現xian，即ji在zai特te定ding場chang所suo用yong鼓gu風feng機ji模mo擬ni高gao空kong飛fei行xing狀zhuang態tai，來lai測ce試shi飛fei行xing的de各ge項xiang數shu據ju。一yi次ci試shi驗yan的de花hua費fei就jiu超chao過guo千qian萬wan元yuan
，在zai整zheng個ge研yan製zhi過guo程cheng需xu要yao很hen多duo次ci試shi驗yan，成cheng本ben很hen高gao。而er使shi用yong了le具ju有you百bai萬wan億yi次ci計ji算suan能neng力li的de曙shu光guang5000A，試驗過程就可以通過電腦模擬來實現。

　　汽(qi)車(che)碰(peng)撞(zhuang)安(an)全(quan)測(ce)試(shi)也(ye)同(tong)樣(yang)如(ru)此(ci)，在(zai)沒(mei)有(you)采(cai)用(yong)高(gao)性(xing)能(neng)計(ji)算(suan)進(jin)行(xing)模(mo)擬(ni)碰(peng)撞(zhuang)前(qian)
，通(tong)常(chang)一(yi)輛(liang)汽(qi)車(che)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)六(liu)七(qi)次(ci)的(de)碰(peng)撞(zhuang)才(cai)能(neng)采(cai)集(ji)到(dao)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)數(shu)據(ju)。但(dan)是(shi)有(you)了(le)高(gao)性(xing)能(neng)計(ji)算(suan)模(mo)擬(ni)仿(fang)真(zhen)的(de)幫(bang)助(zhu)，碰(peng)撞(zhuang)實(shi)體(ti)汽(qi)車(che)的(de)次(ci)數(shu)就(jiu)可(ke)以(yi)大(da)大(da)減(jian)少(shao)。

　　大型發電、石油化工領域的大型鑄件，其設計階段的模擬計算如果用一般計算機需要3個月時間，而在中科院超算中心通過大型鑄鍛件的模擬計算軟件進行並行化後，在高性能計算機上運行，隻需要8個小時的時間。大大縮短了設計周期，提高了產品質量。

　　同樣在家電等許多重要電子設備的設計環節，HPC能夠大大縮短設計時間，加快產品上市步伐。

　　其實，HPC對於製造業的升級所發揮的作用

，不是HPC做不到，而是我們沒有想到。北京超算中心的負責人曾宇曾對記者呼籲，希望更多的工業企業能夠意識到HPC的重要作用和魅力
，更多地借用這樣的手段加速自己的企業升級。

　　應用軟件期待更多支持

　　應該說前麵所羅列的HPC對製造業升級所起的作用，僅僅是冰山一角。製造業對HPC有巨大的需求，但要想讓HPC能夠為製造業升級釋放更多的能量
，其關鍵是要推動製造業HPC應用的開發，如果沒有應用
，HPC也就是一大堆巨型計算機。

　　英特爾(中國)有限公司品牌與市場策略經理顧凡說：“超級計算機隻是工具，高性能計算應當回歸應用，現在HPC機器已經達到千萬億次，但是要找到這麼‘大’的應用比製造機器更難。”

　　要開發HPC在各個細分製造領域的應用軟件
，麵臨著巨大的挑戰。

　　HPC應用軟件與傳統的應用軟件相比有著門檻高、市場相對小的特點，而且HPC應用軟件比其他應用軟件的開發存在根本上的難題。

　　清華大學計算機係副主任陳文光對記者說：“中國的HPC硬件水平與國外之間的差距不斷縮小，但我們在HPC軟ruan件jian與yu應ying用yong領ling域yu的de差cha距ju更geng大da，僅jin僅jin是shi在zai少shao數shu領ling域yu的de少shao數shu幾ji個ge程cheng序xu是shi源yuan自zi國guo內nei設she計ji
，大da部bu分fen的de應ying用yong程cheng序xu都dou來lai自zi國guo外wai

，並bing行xing應ying用yong開kai發fa的de人ren才cai極ji度du缺que乏fa，需xu要yao在zai這zhe方fang麵mian加jia強qiang人ren才cai培pei養yang和he市shi場chang的de培pei育yu。”

　　就HPC的應用難開發的原因，微軟科學計算事業部總經理KyilFaenov認為，一方麵在於開發的思路，HPC的de硬ying件jian具ju有you並bing行xing化hua的de處chu理li能neng力li，但dan是shi開kai發fa者zhe如ru何he把ba邏luo輯ji計ji算suan的de思si維wei變bian成cheng並bing行xing化hua非fei常chang困kun難nan
，改gai變bian編bian程cheng的de思si維wei對dui於yu軟ruan件jian人ren員yuan來lai說shuo是shi巨ju大da的de挑tiao戰zhan

；另一方麵是因為缺乏有效的開發工具和開發平台。從幾年前開始，微軟加大了對HPC投入力度
，並推出了相關的開發工具與HPC的平台，使更多的開發人員能夠簡單、便捷地開發HPC應用程序。

　　中國科學院計算技術研究所副所長孫凝暉對表示
，國外的HPC應用之所以能夠發展起來，與政府的支持密切不可分，應該說HPC應用的開發需要比普通軟件更多的支持，隻有更多的政策向這個領域傾斜，就像對待HPC硬件一樣

，中國的HPC應用才能夠發展壯大。