牵住高性能计算这一信息技术革命的“牛鼻子”

本刊特约评论员

以互联网、大数据、人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链等为代表的新一代信息技术日新月异，给各国经济社会发展、国家管理、社会治理、人民生活带来重大而深远的影响。新一轮的科技革命和产业变革正在信息技术革命不断深化的基础上蓬勃展开，可以说，信息技术突破和应用仍是当前及未来一个较长时期内各国科技战略必争之地。而要实现新的信息技术突破和广泛应用，必须牵住高性能计算这一信息技术革命的“牛鼻子”。

高性能计算是国之重器。从核爆炸模拟、油藏模拟，到极端天气预报等，高性能计算都守护着国家安全和安宁。因此，高性能计算也成为衡量国家之间综合实力的基准之一，被视为国家实力的象征。也正因为如此，高性能计算机成了科技战的前沿，某些国家出口管控的“达摩克利斯之剑”高悬，时刻提醒我们要做到核心技术的安全可控。

高性能计算是计算机技术的源头之一。互联网产业依赖的数据中心的核心技术，诸如 Hadoop 等并行编程工具和 RDMA 等远程通信技术大多脱胎于此。因此，高性能计算机被视为计算机科学与工程的“皇冠”。

高性能计算是高端计算机人才培养的基地。从骨子里开始的软硬件协同设计理念为高端人才的培养夯实了基础。因此，高性能计算领域被视为我国计算机科学的“黄埔军校”，一批卓越的计算机专家从这里起步和发展。

高性能计算不仅是科学，也是工程，更是性能的艺术。2017 年图灵奖获得者 John L. Hennessy 和David Patterson 在获奖演说里指出，通用计算机体系结构发展遇到巨大技术障碍，面向特定应用领域进行软硬件协同设计是唯一可行的技术途径。而高性能计算恰恰是天生的软硬件协同设计理念的倡导者、先行者。设计师充分挖掘硬件的并行潜力，努力获得一个或者多个超级应用的极限性能。

我国高性能计算近年多次高居 Top500 榜单的第一位，也两次获得超级计算应用的最高奖——“戈登 · 贝尔”奖。这些骄人的成绩当然可喜可贺，但也需要清醒地看到，我们是技术的跟随者，高性能计算的核心技术几乎都不是我们的首创。面对新的国际竞争环境，如何才能打造安全可控的高性能计算产业生态，又如何充分利用通用计算机产业的国际分工与协作的优势并在此基础上探索核心技术的安全可控，这是一个严峻的挑战。

高性能计算作为计算机科学与工程的“皇冠”，同样也无法逃脱计算机产业遇到的巨大技术障碍：摩尔定律变缓；并行技术遇到瓶颈；散热和功耗遇到物理极限。这些既是危机，也是机遇。与此同时，深度学习等人工智能方法开始成为高能物理、天气预报和宇宙学等传统科学计算应用的宠儿；新的高性能人工智能系统（HPC AI）正在路上，智能超级计算机即将成为国际产业和科技竞争的新焦点。这对于我国高性能计算的从业人员来说，这是一个充满危机和机遇的时代。

“到中流击水，浪遏飞舟。”勇敢者会勇立潮头，奋勇向前。当前世界面临的百年未有之大变局，解决“卡脖子”问题，进而依靠科技创新实现高质量发展，引领科技革命与产业变革，是当代中国信息科技工作者不可推卸的历史责任和历史使命。中国科学院作为国家战略科技力量，更应守护高性能计算这一国之重器的战略安全，同时仅仅握住智能超级计算所带来的新机遇，为全世界贡献高性能计算的原创技术，为人类超级计算事业作出不可替代的贡献。