“神威·太湖之光”亮相2017年世界大学生超级计算机竞赛

2016年11月16日，在第三届世界互联网大会“世界互联网领先科技成果发布活动”新闻发布会上，“神威·太湖之光”超级计算机亮相。视觉中国供图

2月16日，2017世界大学生超算大赛开幕计算机硬件基础学好有什么，这是一项国际顶级赛事。在参赛人数方面，来自中国、美国、英国、德国、印度、俄罗斯等15个国家和地区的230所高校参加了比赛，是同类比赛中规模最大的国际比赛。

开幕式上，国家863计划“高性能计算机与应用服务环境”重大项目总体专家组组长、北京航空航天大学教授钱德培作为特邀嘉宾发表讲话参赛专家和青年选手。盆地冷水：“今天的神威太湖之光，作为世界上最快的超级计算，是基于我们自己的众核处理器，那么我们的软件、系统软件、工具软件、应用软件呢？这些也会跟上吗？”

换句话说，我们拥有超一流的硬件，但我们的软件和应用程序呢？

这表明了比赛的初衷。正如大赛创始人、中国工程院院士、浪潮集团首席科学家王恩东所说，通过挑战神威太湖之光，让年轻参赛者筛选出更多面向未来的复合技术精英。这样，我们也将回答专业人士关心的问题：我们能否通过超一流的计算机做出超一流的应用程序？

一场不同于实验室的战斗：不再是“盲人大象”的超级计算

至今，钱德培还记得20多年前的“尴尬”一幕。1996年，他和另一位专家一起参加了全球超级计算大会。

令他没想到的是，在过去的几年里，在当今的超级计算领域，很难找到没有中国大陆学者的学术会议。更让他自豪的是，中国还发起了已成为世界上最大的大学生超级计算机竞赛。

在他看来，这是具有“长远”眼光的举措。现在，无论是自然科学还是工程技术，都离不开所谓的大数据和计算能力的提升。教育是一项基本任务。”

遗憾的是，据无锡国家超算中心主任、清华大学教授杨广文介绍，迄今为止，我国在超算领域的课程设置还远远落后于行业发展速度。

杨广文还记得，近5年前，在全球大学生超级计算机大赛（ISC12）之前的国内选拔过程中，主办方通知了国内300所学校，但最终只有27所学校参加。所以放弃是他们没有合适的、有创造力的球员，这也折磨着中国人在超算应用领域的创造力培养。

钱德培告诉记者，我国超算起步较晚，长期以来一直存在“重技术、轻应用、重硬件、轻软件”的问题；而相应超算人才的培养也难以跟上。, 进入新世纪以来，已进入一片荒地。很多计算机学院甚至把这门课都砍掉了，导致学生没学过，用不上。

毕竟超算涉及到多学科的交叉应用，比如师资、设备的培训成本，没有学校愿意为此调整课程。有专家指出，一个本科生不可能轻易接触到学校花上百万元购买的设备。如果损坏了怎么办？风险太大了。

相应地，超算大赛为学生提供顶级超算装备，鼓励学生勇于创新、勇于冒险。今年参赛选手将进入的双威太湖之光位于无锡国家超算中心，由杨广文领衔。

在他看来，这是一场不同于实验室的战斗。对于很多从事超级计算的研究人员来说，他们仍在不断探索超级计算机长什么样子，有什么潜力。所以通过比赛，让学生对“从头到尾”有一个整体的认识，而不是“盲人摸象”是非常重要的。

如何在世界上最快的超级计算机上脱颖而出？

双威太湖之光有多快？从数字上看，它的峰值性能达到每秒12.50亿次，是世界上第一台以每秒10亿次以上的速度运行的超级计算机。杨光文曾表示，这台最快的超级计算机的性能指标超过了第二至第六位的五台超级计算机的总和。

还有一个比较通俗的比喻，神威太湖之光的速度相当于普通家用电脑的200万倍。

为什么超级计算如此强大？原因其实很简单：每台超级计算机都由大量的计算核心（计算节点）组成，当计算一个问题时，这些计算核心协同工作，协同工作，这就是所谓的“并行计算”。“人多为大”、“团结就是力量”，这与人类的原则无异。

因此，计算机科学家的主要任务是将计算数学家给出的算法编写成可以在超级计算机上有效执行的并行程序。

这不简单：正如中科院软件所并行软件与计算科学实验室姚继峰博士所说，写小说、抄生词一万遍、造车等等，想象一下委托这个一个人的事，10人做，100人做，10000人做，会是什么情况——10个人做，效率一定是1人的10倍吗？如果有人懒惰不工作，或者有人生病了怎么办？

计算机科学家面临的挑战与此类似。他们需要指导和协调许多计算核心，让它们一起工作，不仅要正确地完成工作，而且还要快速、良好地完成工作。

2016年11月中旬，在美国召开的全球超级计算大会上，中科院软件所研究员杨超等人荣获高性能计算最高奖项戈登·贝尔奖2016年，这是中国超算应用团队近30年来首次获得该奖项，被誉为“超算应用领域的诺贝尔奖”。那个时候，包括朝阳在内的所有计算机科学家，要做的就是把算法写成可以在计算机上执行的程序。

现在，在今年的大学生超算大赛中，小选手们还将挑战提名“戈登·贝尔”奖的模拟题，使用的工具就是神威太湖之光。杨广文表示，在预赛中，参赛选手可以远程登录神威太湖之光，主办方将为每支队伍提供1000多核的太湖之光计算资源。

“我希望参赛者能控制最快的超级计算机。” 杨广文说道。

当超级计算遇上人工智能：机器能否接近人类的思维能力？

如今，最受科技界和产业界青睐的就是人工智能。今年年初，机器人AlphaGo在一场非官方的快棋比赛中击败围棋冠军常昊、周瑞阳等多位高手，获得60胜，再次引爆了人们对人工智能的关注。

杨文光告诉记者，随着人工智能越来越普及，越来越离不开大数据分析。目前最流行的人工智能方法“深度学习”，就是建立并模拟人脑的神经网络进行分析学习，让机器从大量的历史数据中学习规律，所以智能识别新样本或做出未来预测。预测以实现类人的思维能力。

然而，模拟人脑并不容易，人脑的计算能耗比是超级计算机天河二号的200万倍。相应地，人脑大约有 1000 亿个神经元，每个神经元大约有 5000 个突触。也就是说，让机器无限接近人类的思维能力，意味着模拟更多的神经元和突触，而模拟人脑的计算要求极高，这就要求必须在强大的超级计算机平台上进行。.

王恩东还告诉记者，随着超级计算、大数据和云计算的融合计算机硬件基础学好有什么，以人工智能为代表的智能计算将成为未来计算产业最重要的组成部分，这将给计算技术带来新的挑战。今天，超级计算大赛再次设立人工智能，希望参赛的大学生能够了解和掌握最新的人工智能算法、大数据应用和先进计算架构的相关知识和能力。

国际高性能计算咨询委员会亚太区主席刘彤告诉记者，超级计算机在“解读”马航数据时，不仅需要硬件平台，还需要软件和“懂航空的人”数据”。软件太少，应用领域人才匮乏。”

王恩东表示，这一次，他希望双威太湖之光的好马鞍，能找到一匹好马骑，“让更多的年轻人投身这个行业，为国家和行业储备一批人才” .