超算应用软件的拓展“平民项目”

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　　本报记者 钱蓓 　　　 　
　　“去神秘化”打动潜在客户 　　
　　2011年，微软亚太研发集团、摩根士丹利管理服务（上海）有限公司和上海超算中心联合举办了一场“金融超级计算挑战赛”。参赛者要在上海超算中心的硬件平台上，利用历史数据对虚拟金融衍生产品进行定价和评估。
　　用超级计算机做金融计算，在国内是新鲜事。报名的学生团队将近150个，几乎所有人都是第一次接触传说中的“魔方”——上海超算中心的主力机型曙光5000A。 　　
　　“魔方”恰如其名：它的计算系统是42个比冰箱还大的机柜，每个机柜有5层“抽屉”，每层插着10个“刀片”，每个“刀片”上集成了4枚“四核芯片”——1个芯片组的运算能力等于16台单核普通电脑，1个“抽屉”相当于160台普通电脑，1个机柜相当于800台普通电脑。 　　
　　42个机柜每秒可完成超过200万亿次运算，在2008年下半年的全球超级计算机500强榜单上，“魔方”的实测峰值速度达到世界第十、亚洲第一。但超算提速之快远超人们想象，“百万亿次”站立潮头的时间不长。去年11月公布的最新排行榜上，超算前十强都已是“千万亿次”。 　　
　　不过，“除了峰值速度这个技术指标，评价超算发展水平，还要关注超级计算机的利用率和效率。”姜恺介绍说，国内几大超算中心中，2000年建成的上海超算中心最早面向社会开放。起先回应寥寥，为此他们努力推广，而推广，先要让超级计算机在科研和商业机构等潜在客户面前“去神秘化”。“我们常打比方——超算中心好比大型餐厅，客户是有着超大量用餐需求的单位；客户付费利用超算中心的服务，可免去自建食堂的种种麻烦。” 　　
　　现在，在国内多家超算中心中，上海超算中心的使用情况最好，目前已接待全国各地342家用户，且呈“客满”状态，后来者得排队等待“叫号”。 　　 　　
　　应用软件开发水平是瓶颈 　　
　　早期拍摄西部片，剧组里有个“牧马人”：拍电影要用真实的马匹，“牧马人”专职监管马厩。如今这个头衔又被国外的电影特效制作公司拿来用了：新“牧马人”负责监管超级计算机制作电影特效。 　　
　　上海超算中心眼下的客户几乎全是顶尖的研究和技术开发机构，比如宇宙演变模拟、数值化天气预报、油气勘探数据分析、商用大飞机开发、生物医药研发等等；但今后用户会扩展，逐步趋向“平民化”，动漫影视制作、金融计算服务都是新的应用方向，“最近已有动漫公司对上海超算产生了兴趣”。 　　
　　动漫特效制作，最重要的工序是“渲染”，也就是给前期在电脑里建立的动漫模型着色、转换，使之呈现色彩、质感和光线明暗变化等视觉效果。“一幅静止的图片叫一‘帧’，每秒连续播放24帧以上图片就能构成动态影像；假如按照每秒24帧的速率制作一集20分钟的动画，那就要对28800张图片做渲染处理；即便每张图片耗时1分钟，做完一集动画的渲染也得480小时。但如果，把这些图交给1万台电脑来处理呢？”姜恺说，把一个大任务划分成若干个子任务，让多个处理器同时执行，这就是“并行计算”，超级计算机采用的正是并行计算构架。 　　
　　并非有了超算平台就能制作动漫，因为很多客户手头没有适用于超算平台的专业动漫软件——阻碍超算推广的原因，除了用户了解不够，应用软件开发水平是个瓶颈；不解决这个问题，超算应用领域的拓展无从谈起。