為何建“超算互聯網”？李國杰院士的解讀和提醒

今年4月，科技部宣布啟動國家超算互聯網部署工作，十余個國家超級計算中心悉數“入列”，部署在各大高校院所、城市的超算系統也參與其中。自此之后，“超算互聯網”成為計算圈關注的焦點。

為什么要建設超算互聯網？超算互聯網要建成什么樣？圍繞這些問題，中國工程院院士李國杰在相關工作會上發表了一些觀點與看法。

李國杰院士。圖片來源：中國工程院

“中國超算已進入世界第一方陣，國產超級計算機多次登頂HPC TOP500排行榜，多次獲得戈登·貝爾獎，超算的實際應用也取得不錯的成績。但總體來講，我們的超算研發設計和生產組裝能力較強，但應用能力偏弱。特別是在工業應用方面，與國外相比還有相當大的差距。智能超算的整體性能更差，與國外有五年以上的差距。”李國杰提出：“我們必須抓住這次機遇，盡快補齊超算應用短板。”

李國杰說，人工智能技術的突破對算力提出了迫切的需求，如何挖掘我國超算的潛力，已經成為亟待解決的問題。

他解釋道，所謂智能超算，不僅需要單精度和半精度運算，機器學習的預訓練也需要64位的雙精度計算，因此擅長64位運算的超級計算機和擅長半精度和8位整數計算的智能加速系統應當連成一個整體，不能分別構成相互脫鉤的超算互聯網和智算互聯網。超算應用能力不強，也無法催動人工智能算法的潛力。

目前，在科技部部署下，我國擁有天津、廣州、長沙、深圳、濟南、無錫、鄭州、昆山、成都、西安、太原超算等十余個國家級超算中心，在深圳、北京、橫琴、武漢等地已建有高算力的智算中心。那么，超算互聯網要建成一個什么樣的平臺？

李國杰表示，雖然現在國內有一些圍繞超算中心建設的聯盟組織，但目前各大超算中心“基本上還是一個個的孤島”，需要盡快連接成一個高效的超算互聯網，讓各地超算發揮更大作用。

不過他提醒，超算互聯網平臺的建設目標并不是要把全國的超級計算機聚集起來做成一個超大型的計算機——事實上，多數的應用并不需要調動各地的超算一起來做：“做這件事的重要目標，是要把中國超算的生態做好。”

“超算互聯網的理想狀態，是像淘寶、京東一樣的平臺，讓各行各業的超算應用APP像雨后春筍一樣冒出來，都放在超算互聯網平臺上，用戶可以予取予求。”李國杰說：“屆時，需要算力的單位或團體，特別是工業、企業單位，可以像淘寶下單購物一樣十分方便、高效地使用超算平臺。”

不過，他談到，建立超算生態是一項重大挑戰，需要全國有關的科研人員一起攻關。

李國杰強調，算力不僅是指硬件的計算能力，還包括存力、網絡、各類應用軟件等等。目前，我國許多超算應用軟件還依賴進口，很容易被“卡脖子”。他建議，應該發動各個高校、研究院所成千上萬的大學生、研究生以及企業的研發人員，一起研發超算應用軟件，“打贏一場中國超算應用軟件的人民戰爭”。

他也坦言，建設超算互聯網，把強大的計算能力變成服務能力并非易事，需要做很多工作。

“目前來看，從一個賬號連入網絡端口就能共享超算，是一項十分復雜的任務。”李國杰說，首先要制定資源接入、共享的專業標準，把超算中心、云計算企業、科研機構等不同來源的算力、數據、軟件，匯聚到一個統一的平臺上。

“這將是一個公益性很強的平臺，需要一支一心為公的團隊來運營，必須得到國家有關部門的大力支持，通過平臺聯合全國各地的力量，真正得到同行信任。”李國杰說。

放眼全球，超算互聯網平臺建設都是一個新鮮事物，沒有經驗可供借鑒。

“中國要敢于吃第一只螃蟹。”李國杰說，做好了超算互聯網平臺，就能為我國算力“新基建”打下一個可持續發展的基礎。超算互聯網平臺可以實現國家超級計算中心之間每秒千億字節的高速網絡互聯互通，聚合每秒幾百億億次的運算能力，將為實現我國的高質量發展和科技自立自強作出歷史性的貢獻。