最近一周，IT圈內(nèi)談的最多的就是HPC(High Performance Computing，高性能計(jì)算)了。談到HPC，大多數(shù)人可能都會(huì)覺(jué)得高高在上，神秘到不可觸摸，其實(shí)則不然。HPC如今與我們的生活和工作聯(lián)系的越來(lái)越緊密了。今天我們就聊聊HPC這些事。
說(shuō)道HPC，我們首先要了解下超級(jí)計(jì)算機(jī)，這個(gè)龐然大物往往是計(jì)算市場(chǎng)皇冠、明珠的象征。所以各個(gè)國(guó)家、廠商都在不遺余力的發(fā)展高性能計(jì)算。
世界超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500組織是發(fā)布全球已安裝的超級(jí)計(jì)算機(jī)性能排名的權(quán)威機(jī)構(gòu)，以系統(tǒng)的實(shí)測(cè)速度為基準(zhǔn)進(jìn)行排名，每年發(fā)布兩次。在剛剛結(jié)束的國(guó)際超級(jí)計(jì)算大會(huì)(ISC 2015)上，"天河二號(hào)"在內(nèi)的國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)以及HPC廠商也都交出了不錯(cuò)的成績(jī)單。對(duì)于中國(guó)的高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一件可喜可賀的事。
當(dāng)然，我們關(guān)注的不應(yīng)只是硬件配置、計(jì)算能力、市場(chǎng)份額、還有榜單排名這些賬面上的數(shù)字，而是超級(jí)計(jì)算機(jī)以及HPC的具體應(yīng)用場(chǎng)景。事實(shí)上，HPC真的不是用來(lái)"跑分"的，在許多領(lǐng)域它都有著用武之地。HPC究竟能為我們做些什么？為了解答這個(gè)問(wèn)題，來(lái)看看它能夠?yàn)槲覀兠總€(gè)人的生活帶來(lái)些什么。
醫(yī)療領(lǐng)域
通過(guò)模擬器官活動(dòng)，來(lái)輔助醫(yī)療是超級(jí)計(jì)算機(jī)最普遍的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，東京大學(xué)利用富士通超級(jí)計(jì)算機(jī)"京"的海量計(jì)算能力，通過(guò)64萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的排列組合，模擬器可以重現(xiàn)心臟機(jī)理的原貌。醫(yī)療機(jī)構(gòu)憑借此項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)將有望在術(shù)前療效預(yù)測(cè)、輔助制定優(yōu)化的手術(shù)方案以及解讀疑難病因等醫(yī)療領(lǐng)域取得重大創(chuàng)新。
醫(yī)療領(lǐng)域
藥品開(kāi)發(fā)
超級(jí)計(jì)算機(jī)還可以用在各種新型藥品的開(kāi)發(fā)當(dāng)中。因?yàn)榘┘?xì)胞特具的蛋白質(zhì)與可能有效的藥物結(jié)合情況以及對(duì)體內(nèi)水分的影響極為復(fù)雜，所以只有使用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密的模擬實(shí)驗(yàn)才能使之成為可能。另外超級(jí)計(jì)算機(jī)"京"通過(guò)強(qiáng)大的計(jì)算能力，還能加快新藥品的開(kāi)發(fā)周期，惠及更多患者。
第2頁(yè)：災(zāi)難預(yù)防
災(zāi)難預(yù)防
日本是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，因此對(duì)于災(zāi)難的預(yù)測(cè)、預(yù)防就顯得尤為關(guān)鍵。利用超級(jí)計(jì)算機(jī)"京"開(kāi)發(fā)出更加接近實(shí)際狀況的預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可以分析出震源地引發(fā)的約1000種地震、海嘯模式，力爭(zhēng)把災(zāi)害預(yù)測(cè)損失降至最低。此外，通過(guò)各類(lèi)建筑的形狀、構(gòu)造等海量數(shù)據(jù)，還可以利用超級(jí)計(jì)算機(jī)分析計(jì)算出災(zāi)害發(fā)生時(shí)的受損情況，比如可以測(cè)定不同程度的地震、海嘯引起的建筑倒塌，交通阻斷情況，進(jìn)而能夠更有效的開(kāi)展避難工作。
地震圖
輔助制造
在汽車(chē)以及飛機(jī)等大型設(shè)備制造方面，超級(jí)計(jì)算機(jī)同樣能夠發(fā)揮重要作用。比如燃料電池車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，超級(jí)計(jì)算機(jī)可以在原子和電子狀態(tài)的水平上進(jìn)行更高精度地模擬電極反應(yīng);在汽車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，超級(jí)計(jì)算機(jī)能對(duì)車(chē)體進(jìn)行碰撞解析(碰撞時(shí)的壓力、變形和破損)，同時(shí)解析碰撞對(duì)人體所造成的影響，可用于優(yōu)化車(chē)體骨架和車(chē)內(nèi)設(shè)備的配置;另外超級(jí)計(jì)算可以用于模擬風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，這將大幅提高飛機(jī)制造業(yè)的設(shè)計(jì)效率。
電子政務(wù)
天河二號(hào)已為國(guó)內(nèi)外近400家用戶提供高性能計(jì)算和云計(jì)算服務(wù)，在基因分析與測(cè)序、新藥制備、大型飛機(jī)和高速列車(chē)氣動(dòng)數(shù)值計(jì)算、汽車(chē)和船舶等大型裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真、電子政務(wù)及智慧城市等領(lǐng)域獲得一系列應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。天河二號(hào)適配了廣州市電子政務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、云盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為廣州市電子政務(wù)和智慧城市建設(shè)搭建了一個(gè)高效可靠的承載平臺(tái)。
總結(jié)：當(dāng)然，包超級(jí)計(jì)算機(jī)或者高性能計(jì)算還可以應(yīng)用到基因測(cè)序、石油勘探、氣象預(yù)測(cè)、航天科學(xué)以及新型材料開(kāi)發(fā)等需要強(qiáng)大計(jì)算能力的領(lǐng)域。因此，超級(jí)計(jì)算機(jī)不應(yīng)該只是"快"，而是要真正服務(wù)于人類(lèi)，為實(shí)現(xiàn)"以人為本的智能社會(huì)"做出貢獻(xiàn)?？梢?jiàn)其實(shí)超級(jí)計(jì)算機(jī)也與我們離的很近。