上海超级计算中心副主任 李根国博士
一、高性能计算发展情况
现阶段超级计算已被用于各行各业，特别是仿真分析计算。越来越多的企业通过仿真分析来取代试验，而超级计算则是支撑大规模高效仿真分析的重要技术手段。目前世界上最快的超级计算机是P级（N×1015次/秒），下一代超级计算机则会达到E级（N×1018次/秒），用来满足生命科学、环境、能源、纳米科学、化学反应等领域的高性能计算需求。在CAE领域也有需求，例如在研究发动机燃油效率时，模拟燃油在发动机中燃烧过程就也需要超大规模计算。正是有了这些研究需求的驱动，超级计算机发展非常迅速。
国际超级计算应用需求发展
从1993年开始进行了一年两次的超级计算机排名，下图是全球超级计算机Top500计算水平数据图，其中上面的曲线代表500台超级计算机的综合水平，中间的曲线代表最快超级计算机水平，下面的曲线代表TOP500中最慢超级计算机的水平。最新一次是2013年6月发布的第41届排名数据，可以看出计算速度基本每年增加一倍。
全球超级计算机Top500计算水平数据图
2013年6月全球前十名超级计算机
国内超级计算机发展快、投入力度大，2009年后建立了几个P级计算能力的超级计算中心，在硬件速度方面已比较领先，但是在应用方面和欧美相比还有很大的差距。我们真正大规模应用超级计算机的课题很少，而且自主开发软件的人更是凤毛麟角。下图是从2001年到2012年TOP500超级计算机中各国所占比例，可以看出美国处于绝对领先地位。
每年11月份SC大会发布的TOP500数据统计表
这些超级计算机的运用领域涉及到经济社会的各个方面，从科学研究到金融、物流服务等，在很多大型制造业也有所应用，比如波音、空客。
超级计算机应用领域分布
总体来说，从发展历程来看，超级计算的发展始于上世纪七十年代，九十年代开始世界发达国家通过制定中长期发展规划，有计划的持续扩大已建超算中心计算资源，以不断满足应用需求；从发展特点来看，超级计算机具有运算速度提升快（每年翻一番）、机器设备更新周期短（3～5年更新一次）、投入经费大、持续投入高等特点；从应用特点来看，大规模科学计算是超级计算机的主要应用领域，各行业大规模信息处理需要高性能的计算机，各类差别很大的应用领域需要不同架构的超级计算机；从国内外差别来看，硬件技术差距不大，应用水平差距很大，国内几乎没有应用软件开发，体制差别也很大。
二、上海超级计算中心简介
上海超级计算中心发展成为国内最有影响力的计算中心和创新服务中心，获得大量科研和工业创新成果，已经经历三期建设：2000年，上海市政府投资1亿元，部署了神威-I超级计算机，计算能力384GFlops，主要服务少量高端科研用户；2004年，上海市政府投资9000万元，科技部“863”项目拨款3000万元，部署了10TFlops级别超级计算机，并配备大量工业和商业计算软件；2009年，上海市政府投资2亿元，科技部“863”项目拨款1亿元，部署了200TFlops级别超级计算机，并升级应用软件，这个阶段上海超级计算中心的资源优势明显，开始探索可持续发展道路，为上海及全国的科研和经济发展发挥更大作用。下一期的建设工作目前上海市政府正在规划，计算机总规模将达到5～10PFlops，规划建成面向社会、经济各领域的数据中心、计算中心和服务中心。
上海超级计算中心拥有丰富的工业和科学计算软件，主要是科学计算和面向工业的通用计算软件。
丰富的工业和科学计算软件
此外对全社会提供包括计算资源、技术咨询、研发等服务：
●计算资源服务：面向汽车、飞机、钢铁、市政建设等领域的工程和工业类计算；面向材料、药物、天文、生物、化学等领域的科学研究类计算。
●技术咨询服务：针对特定应用问题的建模、计算及分析；用户端高性能计算系统构建；用户技术培训。
●研发服务：承接国家和上海网格和并行计算相关研发任务；用户并行计算应用开发和企业计算平台开发。
上海超级计算中心用户目前主要来自科研领域，工业领域主要是使用我们的软件。人员组织方面五个技术部门共有技术人员50多人。
上海超级计算中心用户情况（按用户使用机时统计）
三、工业工程综合应用情况
工业服务方面，上海超级计算中心与一些软件厂商有密切的合作，通过计算资源对软件效率进行提速。特别是云计算兴起以来，我们也在和软件供应商探讨一种共同服务的模式。
应用软件LS-DYNA加速比
此外，还和工业企业进行合作提供计算服务，涉及行业包括大飞机研发、核电工程设计、汽车研发仿真分析，企业设备优化改造和市政工程等。
对上海工业创新和国家重大工程的支持
借此机会欢迎大家到上海超级计算中心体验，改变计算模式，提高资源利用率。总的来说上海超级计算中心属于政府投资的公共服务中心，大量的建设成本由政府承担，对用户而言，上海超算中心的资源价格相对来说非常低，而且使用中心的资源，可以节约大量的软硬件设备投资。
根据上海超级计算中心副主任李根国博士在2013第九届中国制造业产品创新数字化国际峰会的发言整理而成，已经本人确认！
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本文标题：基于超级计算平台的工程综合应用
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