1986年3月，也就是距今整整30年前，鄧小平同志提出了著名的863計(jì)劃。伴隨著這個(gè)旨在提升中國科技整體實(shí)力的計(jì)劃，中國的超算事業(yè)開始了蹣跚的起步。早在這個(gè)宏偉項(xiàng)目的執(zhí)行初期，高性能的并行計(jì)算機(jī)就成為了整個(gè)863計(jì)劃中十分重要的一個(gè)組成部分。
30年過去了中國的超級計(jì)算機(jī)實(shí)力取得了舉世矚目的進(jìn)步，銀河、天河等中國自主研發(fā)的超級計(jì)算機(jī)不僅在技術(shù)上取得了國際領(lǐng)先的地位，更讓普羅大眾了解了中國超算的實(shí)力。
當(dāng)然，中國自主超算的成功并不意味著我們可以停下腳步。相反，在國家面臨的重大挑戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、人民健康和精準(zhǔn)醫(yī)療以及科學(xué)研發(fā)等重點(diǎn)領(lǐng)域，更高性能、更高效率的超級計(jì)算機(jī)總是處在供不應(yīng)求的狀態(tài)。而這也是中國超算不斷進(jìn)步的核心動(dòng)力。
超算的進(jìn)步不止硬件
計(jì)算機(jī)想要運(yùn)行，單靠硬件是不行的，還要有相關(guān)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。這個(gè)道理現(xiàn)在連小孩子都懂，其實(shí)超級計(jì)算機(jī)也一樣。
超算之所以能夠服務(wù)于產(chǎn)業(yè)和科研不僅是因?yàn)樗挠布銐驈?qiáng)大，更是因?yàn)橛忻嫦蜻@些具體應(yīng)用的軟件。而這些軟件是不是好用，則要看他們的優(yōu)化程度。
我們都有過這樣的經(jīng)歷：很多軟件用起來又快又穩(wěn)定，而有些軟件運(yùn)行起來就很慢，還經(jīng)常崩潰。這就是軟件優(yōu)化的作用，在超算上也一樣。
中國有很多很強(qiáng)的硬件公司，這些公司不僅在國內(nèi)叱詫風(fēng)云，更在國際上有著卓越的表現(xiàn)。但國內(nèi)軟件領(lǐng)域卻鮮有這樣的企業(yè)存在。而在超算領(lǐng)域，我們面臨著同樣的尷尬。我們的超算硬件系統(tǒng)可以連續(xù)六次蟬聯(lián)超算排行榜的冠軍，但我們的相關(guān)超算軟件卻仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
既然筆者能夠看出中國超算的差距，那些天天跟超算打交道的人自然看得更明白。
在英特爾高性能開發(fā)者論壇上，北京航空航天大學(xué)錢德沛教授在名為《十三五在高性能計(jì)算應(yīng)用方面計(jì)劃和考慮》報(bào)告中就明確的將發(fā)展適用于超算環(huán)境的大型應(yīng)用軟件開發(fā)和優(yōu)化作為學(xué)界提出的十三五期間超算發(fā)展的四大方向之一，足見超算軟件對于整個(gè)超算的重要性。
超算軟件優(yōu)化——解鈴還須系鈴人
在很多科研單位中，研究人員從事的往往是科學(xué)最前沿的研究工作，這其中就涉及到大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。但實(shí)際的情況確是，他們使用的軟件往往都是十年前甚至更早的版本。
硬件發(fā)展日新月異，10年前，我們沒有22核心的處理器;10年前，超算里沒有協(xié)處理器;10年前，最強(qiáng)大的超算也不過6萬個(gè)物理核心，而TOP500中的大多數(shù)超算都沒有達(dá)到萬核級。而今天，TOP500前十名中絕大多數(shù)都是數(shù)十萬核心級別的系統(tǒng)，而像天河2號這樣的頂級超算更是達(dá)到了300萬核心。硬件的巨大進(jìn)步，和軟件的停滯不前在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)就是硬件資源閑置或低效運(yùn)轉(zhuǎn)。
顯然，中國超算對新一代應(yīng)用軟件的需求是迫切的。那么如何才能快速的針對今天的硬件架構(gòu)來優(yōu)化和開發(fā)新的軟件呢？
解鈴還須系鈴人，要想更好的利用超算里的計(jì)算資源還需要超算處理器的設(shè)計(jì)者來幫忙。面對這樣的局面，英特爾并沒有回避，而是與中科院網(wǎng)絡(luò)信息中心攜手推建立IPCC并行計(jì)算中心。其目的就是要為各個(gè)領(lǐng)域的超算用戶提供軟件代碼的優(yōu)化服務(wù)，讓超算上的軟件能夠更有效的利用先進(jìn)的硬件架構(gòu)，跑得更快。
同時(shí)，參與這個(gè)項(xiàng)目的不僅包括國內(nèi)機(jī)構(gòu)，更包括了哈佛、劍橋這樣的國際一流學(xué)府。讓產(chǎn)學(xué)研的合作可以跨越國界。
軟硬兼施為超算
對于英特爾來說，硬件是本行，而軟件則是助推硬件的催化劑。而這種邏輯關(guān)系在高精尖的超算領(lǐng)域則顯得尤為重要。
超算的性質(zhì)決定了，目前使用超算的大多是學(xué)術(shù)和科研機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)并不是生產(chǎn)部門，其對超算的需求往往是跨學(xué)科且非常前沿的。所以很多用戶在超算的使用中都會(huì)遇到軟件編程滯后的現(xiàn)象。而此時(shí)，第一個(gè)站出來的自然是英特爾。
目前，英特爾在產(chǎn)學(xué)研三端都在推行其代碼現(xiàn)代化工作，以便不同類型的用戶都能獲得超算軟件和編程方面的技術(shù)支持。
在產(chǎn)業(yè)端，英特爾早就與浪潮聯(lián)合推出了《MIC高性能計(jì)算編程指南》一書，這本書也是全球第一本專門針對英特爾MIC架構(gòu)高性能計(jì)算系統(tǒng)所推出工具書，而且這本書是中文的。