本文來自數(shù)據(jù)觀綜合。
近日，國家超算互聯(lián)網(wǎng)核心節(jié)點在河南鄭州正式啟動建設(shè)。據(jù)悉，該核心節(jié)點建成后，在承擔(dān)起國家超算互聯(lián)網(wǎng)運營、服務(wù)和資源調(diào)度等核心樞紐功能的同時，還將成為集供需聯(lián)結(jié)、資源整合、生態(tài)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)孵化等多方服務(wù)于一身的綜合服務(wù)體。
科技部高新司負責(zé)同志表示，按照計劃，到2025年底，國家超算互聯(lián)網(wǎng)將可形成技術(shù)先進、模式創(chuàng)新、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、生態(tài)完善的總體布局，有效支撐原始科學(xué)創(chuàng)新、重大工程突破、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展等目標達成。
據(jù)悉，科技部將通過超算互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，打造國家算力底座，促進超算算力的一體化運營，助力科技創(chuàng)新和經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。
超算互聯(lián)網(wǎng)是什么？
“超算互聯(lián)網(wǎng)是一個新事物，目前還沒有準確定義。但從狹義來講，的確是通過高速網(wǎng)絡(luò)把超算中心連接起來形成一個統(tǒng)一的、可以對外提供服務(wù)的資源平臺。”中國科學(xué)院院士、超算互聯(lián)網(wǎng)總體專家組組長錢德沛表示：“但它的意義遠遠超過這一點，因為超算互聯(lián)網(wǎng)并不是簡單地稱做‘網(wǎng)絡(luò)’，而是要用互聯(lián)網(wǎng)的理念和思維，來建設(shè)、運維國家的超算基礎(chǔ)設(shè)施。”
根據(jù)科技部的部署，國家超算互聯(lián)網(wǎng)將通過算力網(wǎng)絡(luò)將全國眾多超算中心連接起來，用互聯(lián)網(wǎng)思維運營超算，構(gòu)建一體化算力服務(wù)平臺，實現(xiàn)算力資源統(tǒng)籌調(diào)度，降低超算應(yīng)用門檻，帶動計算技術(shù)向更高水平發(fā)展。
以互聯(lián)網(wǎng)思維運營超算中心，包含兩個層面的含義：其一，互聯(lián)超算產(chǎn)業(yè)各方，以國家超算中心為骨干核心，匯聚行業(yè)及區(qū)域超算中心，搭建底層平臺，快速加強上下游資源能力；其二，是以互聯(lián)網(wǎng)思維運營和推廣平臺。
據(jù)國家超級計算無錫中心主任楊廣文介紹：“和傳統(tǒng)的超算應(yīng)用相比，超算互聯(lián)網(wǎng)的最大特點是將提供超算算力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┏銘?yīng)用服務(wù)。超算互聯(lián)網(wǎng)可將各級超算中心、云計算企業(yè)、科研機構(gòu)等不同來源的算力、數(shù)據(jù)、軟件、應(yīng)用等統(tǒng)一為超算資源并整合到一起，為科研、生產(chǎn)生活等提供高效、專業(yè)的超級計算服務(wù)。”
目前，我國獲批的國家超級計算中心已達11所，分別為國家超級計算天津中心、廣州中心、深圳中心、長沙中心、濟南中心、無錫中心、鄭州中心、昆山中心、成都中心、西安中心、太原中心。這些國家級超算中心單體算力多在數(shù)百PFLOPS級別，個別中心算力可達EFLOPS級別。
為何要發(fā)展超算互聯(lián)網(wǎng)？
近年來，中國超算事業(yè)飛速發(fā)展，從曙光6000、天河一號，再到太湖之光，中國的高性能計算系統(tǒng)多次“驚艷”世界。
根據(jù)Frost&Sullivan的調(diào)研數(shù)據(jù)，2016-2021年中國超算服務(wù)市場規(guī)模的復(fù)合增長率達24.7%，2021年市場規(guī)模為196.6億元，2022年增速約24.5%，據(jù)此測算，2022年中國超算服務(wù)市場規(guī)模約244.8億元。到2028年，中國超算服務(wù)市場規(guī)模將接近900億元。
科學(xué)技術(shù)部高新技術(shù)司副司長梅建平介紹：“國家長期支持中國高性能計算發(fā)展，經(jīng)過30年的努力，中國超算已經(jīng)達到了世界先進水平。我們多次在國際上取得了超算第一的好成績，現(xiàn)在總體算力水平也達到了世界第二。”
梅建平表示：“人工智能有三要素：數(shù)據(jù)、算法、算力，算力支撐實際上非常重要。算力現(xiàn)在需求更為廣泛，希望有更多的科研機構(gòu)、公司企業(yè)，包括老百姓能夠接觸到算力，得到普惠的算力，算力也變成了現(xiàn)代信息技術(shù)方面的重要支撐。現(xiàn)在的技術(shù)也需要不斷突破，比如我們的服務(wù)模式也需要不斷突破。從提供算力到提供服務(wù)，我們要在這個基礎(chǔ)上建設(shè)發(fā)展超算互聯(lián)網(wǎng)，用互聯(lián)網(wǎng)的思維來推動超算服務(wù)，支撐數(shù)字中國的建設(shè)和智慧中國的建設(shè)，這就是我們建設(shè)超算互聯(lián)網(wǎng)的初衷。”
國家高性能計算機工程技術(shù)研究中心副主任曹振南介紹，建設(shè)國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺目的，是為突破當(dāng)前算力設(shè)施分布不均衡、超算水平參差不齊、超算應(yīng)用軟件自主研發(fā)和推廣不足、超算中心難持續(xù)高效運營等問題和挑戰(zhàn)，拓展超算用戶和應(yīng)用數(shù)量，使社會各方可像“網(wǎng)上購物”一樣便捷使用超算，通過構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)化的算力運營和服務(wù)體系，拓展超算在各領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用，實現(xiàn)超算與大型算力中心的可持續(xù)發(fā)展。
曹振南稱，伴隨國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)，其將有效支撐前沿科研創(chuàng)新、重大工程突破、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、人民生活品質(zhì)提高等目標達成，成為支撐數(shù)字中國建設(shè)的“高速路”。
中國工程院院士李國杰表示：“中國超算已進入世界第一方陣，國產(chǎn)超級計算機多次登頂HPCTOP500排行榜，多次獲得戈登·貝爾獎，超算的實際應(yīng)用也取得不錯的成績。但總體來講，我們的超算研發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)組裝能力較強，但應(yīng)用能力偏弱。特別是在工業(yè)應(yīng)用方面，與國外相比還有相當(dāng)大的差距。智能超算的整體性能更差，與國外有五年以上的差距。”李國杰提出：“我們必須抓住這次機遇，盡快補齊超算應(yīng)用短板。”
李國杰表示，超算互聯(lián)網(wǎng)的理想狀態(tài)，是像淘寶、京東一樣的平臺，讓各行各業(yè)的超算應(yīng)用APP像雨后春筍一樣冒出來，都放在超算互聯(lián)網(wǎng)平臺上，用戶可以予取予求。屆時，需要算力的單位或團體，特別是工業(yè)、企業(yè)單位，可以像淘寶下單購物一樣十分方便、高效地使用超算平臺。
我國超算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
據(jù)前瞻研究院報告顯示，當(dāng)前，我國初步形成超算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，上游為超算行業(yè)支撐產(chǎn)業(yè)，包括基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件、配套基礎(chǔ)設(shè)施資源（供電設(shè)備、制冷設(shè)備、安防系統(tǒng)、綜合布線等）。
中游為超級計算機廠商、超算中心、超算科研機構(gòu)等，對上游的資源進行整合，提供強大的超算資源。
下游為超算行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，包括石油氣勘探、生物醫(yī)藥、海洋工程、氣象預(yù)測、工程仿真、智慧城市等。
從超算產(chǎn)業(yè)鏈參與者來看，上游基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件的制造商主要為Intel、AMD、HPE、三星、DELL等國外知名企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)發(fā)展較為滯后，國產(chǎn)廠商主要有華為海思、長江存儲、并行科技等。應(yīng)用軟件方面，代表性企業(yè)有中望軟件、英特仿真、速石科技、索辰科技等。
中游超算資源提供者主要分為兩類，一類是以聯(lián)想、浪潮和中科曙光為代表的超級計算機廠商，提供商用超算產(chǎn)品，包括超算的軟件和硬件產(chǎn)品；另一類是以國防科技大學(xué)、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心、江南計算技術(shù)研究所、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所為代表的超級計算機研制機構(gòu)，其研制的超算系統(tǒng)部署在全國各地的國家超級計算中心。
從五力競爭模型角度分析，超算行業(yè)上游基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件是未來需要重點攻克的方向，國產(chǎn)芯片和超算軟件生態(tài)發(fā)展仍然薄弱，國產(chǎn)替代能力亟需加強，上游議價能力較強；行業(yè)下游應(yīng)用廣泛，下游議價能力較弱。同時，超算行業(yè)現(xiàn)有競爭者較少，市場集中度高；行業(yè)技術(shù)壁壘、資金壁壘高企，潛在進入者威脅小；超級計算是計算科學(xué)的重要前沿分支，替代品威脅小。
