【IT168 专稿】【前言】：公共计算平台作为一个城市现代化水平的重要标志，能自觉、主动地在学术和市场间广泛合作，游刃有余，串接起不同的价值链，让更多的人力资源、资金、技术、商誉更快地流动和转移，其带来的经济效益和社会效益巨大，是区域经济可持续发展的必然选择！

一、引言

    高性能计算机系统不可替代的优势，是为工业、商业、政府决策支持等领域的计算密集型应用和数据密集型应用提供快速、精确、海量数据的处理平台。

    当前，高性能计算机系统应用广泛，如情报分析、信号和图像处理及自动目标识别、武器系统集成模拟和测试等国防应用领域，气象气候、地球物理、空间物理、天文物理、高能物理、粒子物理、凝聚态物理、加速器物理、生命科学、材料设计和模拟、系统科学、人工智能、医学等基础科学研究领域，航空航天、舰船、能源、电子、电气等领域中的计算流体力学，有限元分析、电磁分析、多场耦合分析、系统性能分析等工程产品设计领域，金融数值模拟、商业数据挖掘、类物流系统规划等商业应用领域，传染病扩散、社会动力学、宏观经济学等社会学研究领域，环境保护与生态整治对策分析、城乡建设与居住环境规划、城市电磁污染分析、减灾防灾决策支持、人口普查、人口预测、人口规划、城市产业经济发展规律及机制等的模拟、城市交通规划与优化、城市零售等服务网点规划、城市不同时间及空间尺度上的形态演变等政府决策支持应用等领域。

    公共计算模式则是最好的一种高性能计算应用及运营模式，一方面，公共计算平台实现了资源集中，客户能够使用的资源规模极大但获得成本低，可以使更多的科研工作者从繁琐复杂的维护工作中解脱出来；另一方面，公共计算平台紧耦合资源聚集使用模式使得计算资源保持较高的稳定利用率，整体节约社会投资。最后，高性能计算应用的完成需要多学科知识的交叉融合，公共计算平台可做为现代服务业的载体，串接起产业链中不同的环节，在业界开展广泛合作和持续的互动，形成各方共赢的局面。

目前我国最快的超级计算机——曙光5000

二、全球公共计算平台现状及趋势

    在过去10年，高性能计算应用领域正从科学计算领域向商业计算、信息化建设领域拓展，应用的种类不断增多，普及程度逐渐深入，使用者也从专家型研究人员向普通用户拓展，以2008年11月公布的全球最快高性能计算机TOP500排行榜为例，排在前10名的应用领域分别为科研、金融、地球物理、半导体、服务、软件、后勤服务、硬件、信息处理服务、能源、互联网，共占据311台，占总数的62.2%。当前，在以解决高性能计算机所面临的扩展性、可靠性、功耗、均衡性、可编程性、管理复杂性等挑战为宗旨的高效能、多核、虚拟化等诸多技术的推动下，一场在全球范围内的高性能计算平民化运动正在拉开帷幕，我们也称之为“泛高性能计算时代”。

    从全球范围看，公共计算平台在主要工业化国家和第三世界的部分大国都有大量部署，其中美国数量最多。2008年11月的TOP500排行榜中，58.2％的机器安装在美国，66％的总计算能力由美国掌握。其次是英国，拥有9％的机器和5.4％的总计算能力。

    在美国主要是政府机构支持公共计算平台的建设，如能源部(DOE)、国防部(DOD)、美国自然科学基金(NSF)，很多州政府也直接为国家、州或大学各级别公共计算平台提供资助。美国最知名的超算中心包括圣地亚哥超级计算中心（SDSC）、美国国家超级计算应用中心（NCSA）、匹兹堡超级计算中心(PSC)、劳伦斯•利弗莫尔国家研究所（LLNL）、美国阿贡国家实验室（ANL）、美国橡树岭国家实验室（ORNL）等。

美国国家超级计算应用中心（NCSA）里的服务器集群

    欧盟在每一期欧盟研究与技术开发框架项目中，均对高性能计算投入巨资。英国是欧洲最大的超级计算使用者，主要有爱丁堡并行计算中心（EPCC）和曼彻斯特大学学术研究计算服务设施中心(CSAR)。德国在TOP500拥有的装机数量基本与英国相当，三个优异超算中心分别是斯图加特的HLRS、Julich的NIC、慕尼黑的LRZ。法国紧随德国和英国之后，最大的超级计算机由法国原子能委员会运行，法国还有两家学术性超级计算中心CINES和IDRIS。其他欧洲国家由于国家规模小，超算中心的数目较少，总体来说，欧洲的超级计算中心从设施、运营模式、客户支持到应用领域均有诸多特色之处。

    日本较大的超级计算中心有地球模拟器中心、日本物理和化学研究所（RIKEN）、国立先进工业科学和技术研究所、国家宇航实验室（JAXA）建立的中心。

    当前各发达国家对高性能计算相关领域的科研、产业投入力度巨大，而且投入具有持续性，时间跨度长等特点，因此其在高性能计算科研与技术方面具有良好的基础，积累了丰富的经验和专家人才，高性能计算对其经济建设贡献度也在不断提高，从而形成了公共计算发展的良性循环。