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這是未來的某個深夜，上海某座農業摩天大樓里仍燈火輝煌。一樓，LED燈光下是一排排成熟飽滿的水稻；二樓，是新鮮誘人的水果和蔬菜；三樓，是大塊牛排在自動生產線上被包裝成全無血污的半成品送往冷庫……但請注意，整棟大樓里沒有一個人，只有地下室總控室里的一臺超級電腦不知疲倦地打理著這一切事務。

【IT商業新聞網】這是未來的某個深夜，上海某座農業摩天大樓里仍燈火輝煌。一樓，LED燈光下是一排排成熟飽滿的水稻；二樓，是新鮮誘人的水果和蔬菜；三樓，是大塊牛排在自動生產線上被包裝成全無血污的半成品送往冷庫……但請注意，整棟大樓里沒有一個人，只有地下室總控室里的一臺超級電腦不知疲倦地打理著這一切事務。

　　這不是某部科幻片中的伊甸園，也不是美國哥倫比亞大學的環境學家迪克森·戴斯珀米爾農業摩天大樓的構想，它是逐漸變成的現實——某種程度上，這是一幅未來超級電腦民用生活圖。

　　某種意義上，人們在今天已進入超級電腦時代。不但互聯網、搜索引擎、數據庫背后有超級電腦的支撐，建筑物里的燈光、音響、結構也遍布了高性能計算。

　　最通俗的例子是，嬰兒“噓噓”所用的尿不濕，要想寶寶舒服、媽媽安心，開發尿不濕時就要多考慮流體力學問題，而借助超級電腦模擬仿真“噓噓”和尿片的關系，對未來許多企業來說是一條新產品開發的捷徑。

　　在中科院計算所高性能計算機研究中心主任趙曉芳看來，和每個人更加密切相關的是，在未來5年之內，利用超級電腦，每個人的基因分析成本將不到1000美元。這意味著，每個人都可以拿到一張自己的基因圖譜，知道自己是否有無遺傳病或其他疾病傾向，不但讓自己和醫生做出更好的健康保障計劃，而且利用超級電腦治愈目前無法攻克的疾病。

　　測試要求嚴格的無塵環境，這讓占地2000平方米的數據中心幾乎完全不通風，只有一個很小的門可供出入，環境噪音接近70分貝。工程師團隊就是在這樣環境下與這臺超級電腦同住達7周半之久。團隊中每人每天的平均工作時間達到14小時以上，在工作現場機柜旁、停車場角落里偶爾可見悄然入睡的疲憊身影。

　　“我找來幾塊包裝機器的木板鋪在地上睡覺，這算是機房里最好的床，其他的同事直接睡在地板上。”微軟高性能計算實驗室負責人李銘向《電腦報》記者描述了他們的機房生活。

　　僅僅是一個晚上，曙光調動了可以調動的全部人員，包括秘書、財務等行政人員，就在地下車庫里將共計700條，總長達60公里的光纖全部部署完畢。而此前搭建數據中心的整個過程，包括電源和水管的焊接及連入整個大廈的系統，架鋼梁、機柜和路線等，曙光也僅用了10天。

　　此前，微軟HPC團隊服務過的最大客戶是美國國家超級計算應用中心(NCSA)，此次曙光5000A1920臺服務器的規模是NCSA的四倍，這對微軟中國HPC團隊來說是個非同尋常的挑戰。“我清楚地記得第一次踏進中科院地下車庫的情景，憋悶的環境，數千臺機器共響的轟鳴聲立刻讓我覺得透不過氣來。簡易的工作臺，沒有任何的噪音隔離和防護措施，這就是我們接下來一個多月里需要戰斗的地方。”一位微軟高性能計算中國開發團隊工作人員向記者描述他既緊張又興奮的心情。

　　但工作遠沒有期待中的那么順利。一個剛剛搭建的數據中心，全新的硬件，全新的軟件(Windows HPC Server 2008操作系統第一次部署在如此大規模的集群上)，對于一個至少需要連續運算7～8個小時才能取得較理想計算結果的基準測試來說，任何一個環節的細微差錯，例如網絡連接的松動，電源過熱，15360條內存中任何一條內存故障都會導致整個測試運行的失敗。工程師們甚至發現，在如此大規模尚未經過時間考驗的計算集群上，取得一個有效的測試結果都是相當的困難。因此整個過程中，曙光和微軟的工程師們輪流值班，登錄到故障節點，查找可能的軟件、硬件或者網絡的問題，及時對問題進行記錄和總結。

　　如果用四個字來形容當時的工作狀況，那真是“沒日沒夜”。工作人員常常忘了外面是白天還是黑夜，當拖著疲憊的身體走出計算所的大門，才意識到，早起的人們已經開始了晨跑，原來熬夜也是這么容易習慣的。來自法國的性能測試專家“老夏”

　　Xavier Pillons是第一次來到中國，然而他同樣在29天的時間里只休息了2天。

中國魔方躋身全球前十

　　這臺耗資巨大，花費無數心血的超級電腦，難道就是為了向TOP500沖刺嗎？

　　“這是中國科技實力的體現，獲得TOP500排名第10的象征意義遠大于內涵實際的意義。”曙光公司副總裁聶華感慨地對《電腦報》記者說。

　　1993年開始，美國田納西大學、德國曼海姆大學以及美國國家能源研究科學計算中心每年兩次發布全世界超級電腦系統的權威排名，即TOP500。

　　TOP500被看作是計算機行業最重要的評比標準之一，也是代表研究機構科研實力的象征之一。美國、日本、歐洲都把超級電腦的發展作為國家科研重點。

　　有關資料顯示，在1995年，中國科學家首次推出運算能力為每秒10億次的曙光1000A時，這一速度落后發達國家同類產品約8年……

　　2003年2月28日，國家并行計算機工程技術研究中心主任、工程院院士金怡濂獲國家最高科技獎。金怡濂獲獎理由是，推動了中國超級電腦的發展，將其運算速度從每秒10億次跨越到每秒3000億次以上。可見國家對超級電腦的重視。

　　2004年6月29日，國家科技部在人民大會堂宣布：“863計劃重點項目——曙光4000A通過鑒定驗收。”運算速度達到每秒10萬億次的曙光4000A，當年躋身TOP500的第10名。

　　但TOP500的排名更新很快，曙光4000A很快被擠出了前10強。在“魔方”之前，世界上運算速度最快的超級電腦中，沒有一臺來自中國。某種程度上，超級電腦的速度競賽被看作事關國家榮譽。這一次，使命被放在了曙光5000A身上。

　　2008年9月28日，曙光5000A的浮點運算能力達到87.6 TFlops(每秒所執行的浮點運算次數)；9月29日，浮點運算能力突破百T大關達到116.3TFlops，得以趕在世界超級電腦大會的截止日期——10月1日之前順利申報全球超級電腦的TOP500。

　　與此同時，為了讓曙光5000A有一個更響亮的名字，數月來，有關部門一直在向網友征集個性名稱。最后，“魔方”勝出。魔方不僅代表了對未知的探索和大自然的無窮變化，也契合科學研究工作者在看似無序的世界中尋求物質本質和自然規律的特征。

　　在經歷了10月25日174.9 TFlops和10月26日的179.8 TFlops之后，2008年10月28日，曙光5000A得到它提交給世界超級電腦大會的最終結果——180.6 TFlops。最終，中國“魔方”躋身全球TOP500前10名，成為世界上第二個獨立研發生產超級電腦的國家。

　　不僅“魔方”排名第10，聯想“深騰7000”也排在TOP500第19名。這是中國超級電腦歷史最佳排名。“現在，中國擁有世界超級電腦500強中的15臺，成為僅次于美國、日本的超級電腦大國。不但展現了中國越來越宏偉的目標，也體現了科學與經濟的發展狀況。”《紐約時報》如此評論。

　　據記者了解，“魔方”落戶之后，除了將擔負突發性災難預報、石油探測、納米結構分析等重大使命外，還可憑其高速度提供股票、游戲、天氣預報、建筑設計等方面服務，推動超級電腦向民用市場發展。

　　在10月底的慶�；顒又校總€“魔方”工程師都喝了有生以來最多的酒，來自法國的工程師“老夏”喝高后跌進了飯館的水池中，然而讓人印象更為深刻的是他在席間手持酒杯，發表的頗具國際主義精神的感言:“中國高性能計算產業已邁上一個新的臺階，能為此出一份力我感到非常自豪！”

　　“魔方”什么樣

　　“魔方” 安裝了微軟Windows HPC Server 2008操作系統，重50噸，身價高達2億元人民幣。在2000平方米的空間里，由1920臺服務器組成，每臺服務器配置了相同的四路四核服務器，共采用了7680顆AMD真四核皓龍處理器，12萬G的內存，每天耗電費用2萬多元。

　　“魔方”世界位置

　　在最新的世界超級電腦TOP500排名中，美國占了291強，且囊括前10強中的9席。中國“魔方”擠走德國，拿到了第10席。

　　超級電腦民用“進行曲”

　　超級電腦從科研、軍事走向民用的大門已經打開，從此，超級電腦正式進入民用時代。

　　從軍事走向民用

　　1964年，世界第一臺超級電腦CDC6600在美國誕生了。45年間，峰值速度從百萬次上升到今天的千萬億次。按照TOP500最新排名，占據頭把交椅的IBM Roadrunner每秒運算速度高達1026萬億次。中國超級電腦的歷史也在不斷改寫。1983年，國防科技大學研制成功“銀河I型”億次超級電腦。這是中國第一臺超級電腦。25年后，中國“魔方”的誕生，讓中國超級電腦運算速度飛升到百萬億次。

　　過去，超級電腦在世界各國主要應用于軍事、科研等領域，如核武器和導彈等的研制，這被看作是一個國家國防和科技實力的重要象征。超級電腦也由此留下離人們生活很遠的印象。

　　但實際上，超級電腦早已廣泛進入人們生活。目前在世界許多國家，生物化學、天文氣象、地球物理、石油勘探、飛機制造等領域都要依賴超級電腦。1994年，第一架波音777飛機設計之時，就利用超級電腦大量使用了虛擬現實設計技術。

　　近年來，來自民用市場的需求不斷推動超級電腦向更多經濟和商業領域擴展。2004年，寶潔旗下的薯片品牌“Pringles”，為了尋找防止薯片從裝配線上滑落的方法，就曾動用超級電腦進行試驗。

　　在中國，航空、航天、汽車等工業領域，利用超級電腦進行反復設計、分析、優化已經成為標準的步驟和手段。神舟七號成功發射的背后，就有超級電腦的貢獻。

　　為了推動超級電腦在中國的應用，相關部門在2000年成立了上海超算中心。目前，很多重大項目都與該中心密切相關，比如飛機汽車制造、隧道建設、造船工業等都離不開該中心的支持。上海飛機設計研究所是中國新支線民用噴氣飛機總體研發單位，過去4年，該研究所大量的飛機設計工作都在上海超算中心完成，不僅縮短了研發周期，還大幅降低了研發費用。

　　汶川大地震后，被安置于國家氣象中心的神威I在震后救援的氣象保障中發揮了作用。據悉，神威I運行的天氣預報系統，能準確預報全球不同地理位置未來10天的天氣變化情況。

　　超級電腦功能應用逐漸擴大背后，是超級電腦的成本和技術門檻越來越低，昔日那些動輒上億美元的笨重機器也漸漸變得不再神秘。IBM超級電腦部門副總裁大衛·圖雷克就說，某種意義上，Roadrunner就是一臺性能得到提升的PS3游戲機。因為IBM利用了PS3的基礎芯片設計，并提高了它的處理能力。

　　微軟的到來也證明了這一點，微軟明確表示，和曙光的合作是為了給中小企業用戶帶來更便宜和更易用的超級電腦。

民用新需求

　　隨著中國“魔方”的誕生，一條通向民用的道路正式敞開了。

　　2008年12月初，一臺小款曙光5000A超級電腦(擁有2080顆計算核心，標準曙光5000A如“魔方”擁有3萬顆計算核心)部署于成都國家數字媒體技術產業化基地，專門負責動畫渲染工作。以77分鐘長的動畫片《玩具總動員》為例，采用小款曙光5000A，只需1天即可完成。

　　而在2008北京奧運會中，小款曙光5000A也作出了重大貢獻。“體操王子”李寧手舉火炬在“畫卷”上奔跑的數字影像效果就由它處理完成。而在整個北京奧運會開閉幕式上，由小款曙光5000A處理的數字影像效果畫面長達60分鐘。

　　超級電腦離普通企業也不遠。目前，上海超算中心擁有一長串民用客戶名單。其中一個名字，是“第九城市”——九城利用超級電腦來運作它的《魔獸世界》，由于生成游戲畫面需要進行復雜的運算，九城引進了5臺超級電腦，用于《魔獸世界》做服務器支持。

　　更多民用客戶來自汽車制造行業。一些企業利用超級電腦從事汽車外形設計以及發動機、減震器、變速箱等重要組件的開發和試驗。借助超級電腦，小企業能省下許多成本。

　　甚至連一些國內開關廠和水泵廠，他們也要求上海超算中心幫忙“動腦”，研究高級電氣設備的電磁分布和高效率水泵的流體設計。通過網絡，上海超算中心目前可以為全國各地的企業提供遠程服務。

　　面對超級電腦未來巨大的民用商機，曙光總裁厲軍對《電腦報》記者表示，這是未來曙光很大商機所在。“我們現在并不在乎這個產品到底要賣多少臺，而是在意它未來龐大的民用市場。因此，2009年我們會把超級電腦進一步向民用市場推進。”

　　在這方面，國外一些企業已經利用超級電腦開創了新的商業模式。美國遠程3D制作服務公司Render Rocket就是其中的代表。這家公司與IBM公司超級電腦中心合作，為其客戶提供一種“自助”式遠程制作平臺，通過互聯網提供7×24小時的計算能力。Render Rocket為其客戶提供標準的制作環境，或者幫助客戶建立自己的內部定制制作環境，客戶就可以利用這個平臺進行動畫制作的計算。這實際上已經跟目前IT業界提出的“云計算”概念有了某種契合點。

　　超級電腦未來平民化大猜想

　　未來超級電腦民用幾大領域

　　1. 互聯網

　　互聯網興起的“云計算”對超級電腦提出了新的民用需求，將推動超級電腦的平民化進程。

　　2. 市政公共服務

　　市政設施、市政養護、路燈設施、燃氣、自來水、污水處理等市政公共服務配套設施建設將在很大程度上依賴超級電腦，使超級電腦和人們生活密切相關。

　　3. 個人家庭

　　2008年12月，NVIDIA研制出了世界首臺個人超級電腦，運算速度比普通個人電腦快250倍，售價約合4萬元人民幣。目前，包括戴爾、NVIDIA、英國維根倫在內的公司都有意大力將超級電腦推向普通消費市場。

　　4. 中小企業

　　中小企業是未來超級電腦重要民用領域之一，許多中小企業將利用超級電腦，縮減成本加快創新。

　　5. 醫院

　　醫生在未來更多利用超級電腦了解病人的健康狀況，同時超級電腦還能分析并生產出治療人類各種疾病的有效藥物，幫助人們治愈多種如癌癥等目前無法治愈的疾病。（編輯：Kobe）