3月25日，首屆中科院“先導杯”并行計算應(yīng)用大獎賽宣布啟動，面向并行計算應(yīng)用難題，設(shè)置基礎(chǔ)算法、人工智能、應(yīng)用三個賽道，希望能夠“以賽促學，以賽促研”。

在此次新冠肺炎病毒研究及疫情防控中，高性能計算充分發(fā)揮了大規(guī)模并行處理的優(yōu)勢，圍繞新型冠狀病毒的發(fā)病機理，疾病防治等提供了強有力的計算支撐。

中國工程院院士李國杰說：“疫苗與抗病毒新藥研制涉及復雜的數(shù)學模型，必須借助數(shù)值方法應(yīng)用并行計算求解，并行處理技術(shù)在對抗病毒中發(fā)揮不可替代的作用。”

據(jù)了解，為支持中山大學藥學院羅海彬教授應(yīng)對新型肺炎的藥物篩選和病毒突變預測等工作，國家超級計算深圳中心除夕夜僅用一小時就協(xié)調(diào)、對接好了所有計算資源，除優(yōu)先調(diào)度出的兩個分區(qū)400多個節(jié)點的計算資源外，還包括緊急協(xié)調(diào)的中科曙光和商湯公司的計算資源。

隨著疫情逐漸消退，“新基建”成為推動經(jīng)濟發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)升級、科技進步的重要角色，也對我國先進計算軟件和應(yīng)用生態(tài)帶來諸多挑戰(zhàn)。如中科曙光總裁歷軍所言，我國在計算硬件設(shè)施領(lǐng)域位居世界前列，但在計算軟件生態(tài)、軟件應(yīng)用能力及人才培養(yǎng)方面，與先進國家存在不小差距。

李國杰院士介紹，目前，我國大型科學計算的應(yīng)用軟件基本依靠進口。我國超算經(jīng)費用于應(yīng)用軟件開發(fā)的比例不足10%，美國相應(yīng)的投入資金約為中國的6倍。

工業(yè)和信息化部部長苗圩曾指出，中國軟件價值失衡現(xiàn)象比較明顯，人才結(jié)構(gòu)性短缺問題突出。

“新基建”本質(zhì)上是信息數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施，軟件是信息技術(shù)之魂，軟件和應(yīng)用短缺，再龐大的硬件計算資源也難以有效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

除了從娃娃抓起學編程，科研界、產(chǎn)業(yè)界能做什么?

以大賽推動基礎(chǔ)軟件的研發(fā)及重要應(yīng)用領(lǐng)域的突破創(chuàng)新，培養(yǎng)超算領(lǐng)域的高水平、交叉型人才是中科院發(fā)起此次大賽的根本目的。

大賽專家評審委員會主席、中科院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任遲學斌表示，大賽會讓更多人認識到高性能計算有什么作用，吸引更多感興趣的人從事這方面的研究，也希望通過大賽真正把國內(nèi)的相關(guān)應(yīng)用帶動起來。

什么是并行計算?它有多重要?

高性能計算通常指并行計算，官方的解釋是，協(xié)同多個處理器執(zhí)行同一任務(wù)的計算。軟件工程師的說法是，如果計算1+1、1+2，普通計算需要算2次，并行計算兩個同時算。

兩位計算機體系結(jié)構(gòu)大神約翰·L·軒尼詩( John L. Hennessy)和大衛(wèi)·A·帕特森(David A. Patterson)獲得2017年度圖靈獎后曾談到，下一個十年，將出現(xiàn)一個全新的體系結(jié)構(gòu)的“寒武紀”大爆發(fā)。

“體系結(jié)構(gòu)的改進必須和并行算法、并行軟件同步進行，未來幾十年一定是并行計算的黃金時代。”李國杰院士提醒業(yè)界關(guān)注三個問題。

首先，并行算法和并行軟件設(shè)計中，必須同時考慮降低功耗和提高性能，能耗增加倍數(shù)超過性能提高倍速的并行算法和軟件沒有推廣前途。

其次，不管是芯片還是并行算法和軟件設(shè)計，不能只滿足于對小應(yīng)用的性能提高，應(yīng)當考慮覆蓋整個應(yīng)用的范圍，提高并行計算的通用性。

還有，應(yīng)用拉動研究，計算機科學工作者和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜乙黄痖_發(fā)關(guān)鍵的并行應(yīng)用程序。其他領(lǐng)域的學者運用普遍流行的算法和軟件可以解決一些局部性的問題，但要獲得算法上的根本性突破，需要與真正懂算法的計算機科學家深度合作。

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