超算，先进计算未来的研究方向有哪些？

Posted 2022-12-15 猿代码科技

超算是一个非常有趣的方向，当人们仰天长望思索宇宙大爆炸和起源时，超算便成为了非常重要的一个研究途径，利用超算平台对中国FAST天眼射电望远镜捕捉到的海量信号进行分析和处理，帮助中科院探索发现了诸如脉冲星、最大原子气体、快速射电暴等许多具有重要意义的天文和物理现象等。

从古气候研究、地震预警、地质勘探、再到星体运行轨迹推演，超算在众多领域展现出了神奇的力量，在持续推动产业变革的同时，不断拓展人类探索的边界。那么，在经过数十年的发展迭代后，未来的超级计算机将呈现出怎样的发展形态？脑机融合有哪些前沿的研究领域？我国超算在发展过程中还存在哪些短板？我国未来超算/先进计算的研究方向又在哪？

从总算力来看，中国超算占比32.3%，与美国差距从半年前的8.5%减小至4.8%。中美两国在超算领域你追我赶的态势已持续数年。中国的“神威·太湖之光”曾多次夺得冠军，美国“顶点”在2018年6月首次登顶后已连续四次夺冠，但是比“神威·太湖之光”的运算速度优势并未进一步扩大。全球超算格局虽然近来总体稳定，但未来可能因E级超算而变化。E级超算即百亿亿次超算，被公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”。从“顶点”的每秒近15亿亿次浮点运算速度到百亿亿次，这中间有相当大的发展空间，到E级超算实现时，可能会出现全新的榜单。同时，超算领域有一个千倍定律——每十年，超级计算机的运行速度就会提升1000倍。这显示了超算技术惊人的发展速度。为了适应这一速度，超算从业人员不仅需要与自己赛跑，与对手赛跑，更要与时间赛跑。所以，我们必须始终保持奔跑的姿态，超快的节奏，才能赶上时代的步伐。

超级计算机研发的根本意义在于应用。这些年，我国超级计算取得了举世瞩目的成就，“天河二号”创纪录的六连冠至今无人打破。但是，我们在应用上还有很长的路要走。开发应用不仅要懂得超算，还要懂得软件、懂得应用。超算领域一直最缺的就是交叉复合型人才。青年朋友如果对超级计算机感兴趣，就一定要及早补充计算机和应用领域的专业知识。希望既懂超算、又懂超算应用的“超级人才”不断涌现，为中国的超算事业贡献自己的“超级力量”。

关于超算的未来，争论很多，主要还是集中在这两个方向上：智能化、网络化。智能化，也有人称为类脑化，旨在实现智能技术与超级计算机结合，创造更加智能化计算机。网络化，也叫作分布化，通过建立类似电网的小型超级计算机网络，实现算力互补的同时，解决超级计算机能耗过高问题。还有人提出过生物计算机、光子计算机等概念，就像量子计算机一样，这些都是值得探索的领域。科技的魅力就在这里，只有不断探索才能不断超越，只要不断探索就能不断超越。

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