3月25日，首屆中科院“先導(dǎo)杯”并行計(jì)算應(yīng)用大獎(jiǎng)賽宣布啟動(dòng)，面向并行計(jì)算應(yīng)用難題，設(shè)置基礎(chǔ)算法、人工智能、應(yīng)用三個(gè)賽道，希望能夠“以賽促學(xué)，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(jì)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(jī)理，疾病防治等提供了強(qiáng)有力的計(jì)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(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，必須借助數(shù)值方法應(yīng)用并行計(jì)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(xué)藥學(xué)院羅海彬教授應(yīng)對新型肺炎的藥物篩選和病毒突變預(yù)測等工作，國家超級(jí)計(jì)算深圳中心除夕夜僅用一小時(shí)就協(xié)調(diào)、對接好了所有計(jì)算資源，除優(yōu)先調(diào)度出的兩個(gè)分區(qū)400多個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)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(jì)算資源。

隨著疫情逐漸消退，“新基建”成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、科技進(jìn)步的重要角色，也對我國先進(jìn)計(jì)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(jì)算硬件設(shè)施領(lǐng)域位居世界前列，但在計(jì)算軟件生態(tài)、軟件應(yīng)用能力及人才培養(yǎng)方面，與先進(jìn)國家存在不小差距。

李國杰院士介紹，目前，我國大型科學(xué)計(jì)算的應(yīng)用軟件基本依靠進(jìn)口。我國超算經(jīng)費(fèi)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(jià)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(jì)算資源也難以有效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

除了從娃娃抓起學(xué)編程，科研界、產(chǎn)業(yè)界能做什么?

以大賽推動(dòng)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(píng)審委員會(huì)主席、中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任遲學(xué)斌表示，大賽會(huì)讓更多人認(rèn)識(shí)到高性能計(jì)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(dòng)起來。

什么是并行計(jì)算?它有多重要?

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

兩位計(jì)算機(jī)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(jiǎng)后曾談到，下一個(gè)十年，將出現(xiàn)一個(gè)全新的體系結(jié)構(gòu)的“寒武紀(jì)”大爆發(fā)。

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

首先，并行算法和并行軟件設(shè)計(jì)中，必須同時(shí)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(jì)，不能只滿足于對小應(yīng)用的性能提高，應(yīng)當(dāng)考慮覆蓋整個(gè)應(yīng)用的范圍，提高并行計(jì)算的通用性。

還有，應(yīng)用拉動(dòng)研究，計(jì)算機(jī)科學(xué)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(xué)者運(yùn)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(jì)算機(jī)科學(xué)家深度合作。

標(biāo)簽： 中科院