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(guang)5000A，試驗過程就可以通過電腦模擬來實現。

　　qichepengzhuanganquanceshiyetongyangruci，zaimeiyoucaiyonggaoxingnengjisuanjinxingmonipengzhuangqian，tongchangyiliangqichexuyaojinxingliuqicidepengzhuangcainengcaijidaosuoxuyaodeshuju。danshiyoulegaoxingnengjisuanmonifangzhendebangzhu，pengzhuangshitiqichedecishujiukeyidadajianshao。

　　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HPCruanjianyuyingyonglingyudechajugengda
，jinjinshizaishaoshulingyudeshaoshujigechengxushiyuanziguoneisheji，dabufendeyingyongchengxudoulaiziguowai
，bingxingyingyongkaifaderencaijiduquefa，xuyaozaizhefangmianjiaqiangrencaipeiyangheshichangdepeiyu。”

　　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，HPCdeyingjianjuyoubingxinghuadechulinengli，danshikaifazheruhebaluojijisuandesiweibianchengbingxinghuafeichangkunnan，gaibianbianchengdesiweiduiyuruanjianrenyuanlaishuoshijudadetiaozhan；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。