我国高性能计算机技术将在中关村地区率先实现专利崛起
魏衍亮
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一、我国高性能计算机技术的产业发展与标准化工作
高性能计算机技术(High-Performance Computer)是从体系结构、并行算法、软件开发等方面开发高性能计算机的技术。用该技术开发的计算机浮点运算速度极高。例如,IBM公司的BlueGene/L系列高性能计算机的浮点运算速度高达36.01万亿次/秒,日本电气公司的NECSX-8向量系列计算机的浮点运算峰值速度高达65万亿次/秒。美国NASA安装的Columbia高性能计算机能够以42.7万亿次/秒的浮点运算速度持续运行。
高性能计算机的应用层次较高。目前,全球90%以上的高性能计算机用作服务器,主要安装在商业、金融、通信、国防、政府等部门,用于商用计算、事务处理、数据库应用、网络服务等。这类计算机对保障金融安全、通信安全,推进尖端武器研发等具有重要作用。其余高性能计算机主要用作科学计算、工程设计领域的超级计算机。
随着软硬件技术能力的提高,高性能计算机正日益走向普及,从通信、金融、军工、气象、航天、石油等大企业的高端应用逐步走向中小企事业单位的普及型应用,它的“普及价”将跌破50万元/台。我国大陆市场庞大,是全球最大的计算机制造、消费地区。连同港澳台地区,则我国在全球通用计算机市场的制造、消费能力更显强大。但是,我国高性能计算机的研究、制造能力较弱。在即将兴起的高性能计算机市场普及运动中,我国企业尚处于竞争劣势。
例如,根据“国家863高性能计算机评测中心”等单位公布的中国高性能计算机百强数据,我国大部分商用高性能计算机来自外资企业,其中约60%来自惠普公司,IBM公司所占比例也不低。国内公司,如浪潮公司、曙光公司、联想公司、华云技术开发公司、聚星超级计算技术有限公司等也有产品进入高性能计算机百强行列。此外,国家并行计算机工程技术中心、清华大学计算机系高性能所、复旦大学、上海大学等科研单位也曾有产品进入百强榜。但是,我国企业和科研单位的上榜产品主要安装在研究机构,在高强度的商业应用方面缺乏上榜产品。在高性能计算机的软件设计方面,浪潮公司、联想公司、方正公司、飞箭公司等都有很多技术创新和产品。但是,目前主流的高性能计算机操作软件仍以国外产品为主。
为了加速发展高性能计算机技术,推进我国高性能计算机软硬件产业的崛起,我国政府成立了“高性能计算机标准工作委员会”。目前,飞思卡尔、微软、IBM、英特尔、AMD、Sun等企业已经或者正在申请加入该组织。联想、浪潮、方正、曙光等国内服务器企业也在积极参与该组织的工作。该组织下设刀片服务器、安全、知识产权、操作系统等七个子工作组。它的第一个工业标准规范将面向刀片服务器,其余技术规范也将加紧起草。这个标准化机构吸收了全球高性能计算领域的技术领袖,可望率先在全球推出一整套成熟的技术规范。