中國儲能網訊：“國產工業(yè)仿真軟件將有望在高性能CAE、CFD軟件，以及基于AI的AICAE、AICFD軟件領域取得突破，而未來國家超算互聯網將為上述軟件創(chuàng)新發(fā)展提供算力等創(chuàng)新底座保障?！睂＜以?月25日舉行的2023全國高性能計算學術年會（CCF HPC China 2023）上說。
國家高性能計算機工程技術研究中心常務副主任何鐵寧在年會上指出，從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉變過程中，對工業(yè)仿真的需求越來越大。而工業(yè)仿真數量多、種類廣，各種需求加在一起有很多。滿足這些需求，是國家超算互聯網建成后的職責。
國家高性能計算機工程技術研究中心常務副主任何鐵寧
工業(yè)軟件是現代工業(yè)之“魂”，工業(yè)仿真是工業(yè)軟件的核心組成，其應用高度依賴高性能計算。國家超算互聯網作為超算的一種新型組織方式，建成后在滿足不斷增加的工業(yè)仿真需求的同時，對高性能計算產業(yè)的進一步發(fā)展將起到重要促進作用。
以互聯網思維運營超算中心
超算（超級計算機）是一種高性能計算（High Performance Computing，HPC）集群，集群有眾多計算節(jié)點，通常由大量的處理器、高速互聯網絡和大容量存儲器等組成，具備強大的計算功能。超算主要用于處理復雜的科學計算、模擬和大規(guī)模數據處理等任務。
以超算為主要手段的高性能計算通常運行復雜的科學模型、大規(guī)模的數值模擬和數據分析等任務，以應對科學、工程、商業(yè)和其他領域中日益增長的計算需求，涉及復雜的模擬、建模、仿真、優(yōu)化和數據分析等應用。
超算是高性能計算的“大國重器”，全面支撐科學發(fā)現、技術創(chuàng)新、產業(yè)革命。經過多年努力，我國已建設數十個國家級超算中心，成為國家算力基礎設施的重要組成部分。
超算互聯網，就是以互聯網的思維運營超算中心，連接產業(yè)生態(tài)中算力供給、應用開發(fā)、運營服務、用戶等各方能力和資源，構建一體化超算算力網絡和服務平臺。其重要目標是緊密連接供需雙方，通過市場化的運營和服務體系，實現算力資源統(tǒng)籌調度，降低超算應用門檻，并帶動計算技術向更高水平發(fā)展，推動自主核心軟硬件技術深度應用，輻射帶動自主可控產業(yè)生態(tài)的發(fā)展與成熟。
今年4月17日，科技部高新司在天津組織召開國家超算互聯網工作啟動會，22家單位在會上發(fā)起成立國家超算互聯網聯合體。這意味著國家超算互聯網形成正式工作體系，通過超算互聯網的建設，構造超算自主生態(tài)體系，打造國家算力底座，促進超算算力一體化運營。目前，超算互聯網已有超過35家單位入駐、近百家單位遞交加入申請。
國家超算互聯網工作啟動會現場
何鐵寧說：“超算互聯網希望打造應用豐富、用戶聚集、供需對接的（算力）應用商城。通過這個平臺更好的把生態(tài)鏈接在一起，給用戶提供更好的服務。因此，是一個包括研發(fā)、市場、運營、服務等全生態(tài)鏈的應用體系。”
促進工業(yè)仿真軟硬件可持續(xù)發(fā)展
當前，軟件定義制造、軟件定義工業(yè)品已成趨勢。在這個過程中，工業(yè)仿真作為工業(yè)制造皇冠上的“明珠”，其應用一方面面臨軟件自主不足的問題，另一方面也受到高性能計算算力的掣肘。
從硬件層面，高性能計算的發(fā)展已基本達到國際先進水平，異構體系成為新一代高性能計算的主流。
從軟件層面，研發(fā)設計類工業(yè)軟件需求旺盛，但自主率嚴重不足。而超算互聯網所構建的國產硬件、軟件、編程環(huán)境，將加速國產CAD、CAE等軟件的創(chuàng)新與發(fā)展，進一步擴大國產工業(yè)仿真軟件市場規(guī)模。
傳統(tǒng)上，超算中心有三大應用，分別是科學計算、工業(yè)計算、智能計算。其中，應用最多的就是工業(yè)仿真、工業(yè)計算。
在國內某汽車主機廠，其搭建的汽車工業(yè)仿真計算應用平臺，運行前后處理、CFD、計算求解等在內的眾多軟件應用，支撐企業(yè)從概念設計、詳細設計到虛擬仿真、實驗驗證等一系列數字化產品設計全周期。結合超算互聯網，該企業(yè)已經無需購置新的本地算力資源，便可實現算力的彈性配置。
目前，超算互聯網已初步具備對眾多工業(yè)仿真設計軟件的支持能力，這將使得面向工業(yè)仿真領域的算力資源變得更加普惠，進一步推動工業(yè)設計軟件從“仿真”向“逼真”升級演進。
未來，國產工業(yè)仿真軟件將有望在對底層技術相對依賴少的CAE、CFD軟件，支持大量核心的高性能CAE、CFD軟件，以及基于AI新技術的AICAE、AICFD軟件三方面取得突破，追上世界一流梯隊。而在此過程中，超算互聯網則可提供強勁算力等創(chuàng)新支持，并賦能國產工業(yè)仿真軟件的孵化、普及。
“超算是工業(yè)仿真的算力底座。超算互聯網是促進軟硬件可持續(xù)發(fā)展，建立完整生態(tài)重要途徑。”何鐵寧說。
實現工業(yè)仿真“一站式”“自助式”服務
隨著以大數據、人工智能為代表的新一代信息技術迅猛發(fā)展，全社會對算力提出了更高要求。超算互聯網是加強全國超算資源統(tǒng)籌協(xié)調，應對算力設施分布不均衡、接口不統(tǒng)一、應用軟件自主研發(fā)和推廣不足等問題的重要舉措。
從傳統(tǒng)的銷售獲客向電商迎客轉變，是超算中心用戶獲取的重大變化。建設半年來，超算互聯網已初步建立了應用商城和應用社區(qū)，初步形成了市場化的運營和服務體系。不僅部分客戶通過網絡直接下單，通過社區(qū)也已產生撮合交易。
“把原來分散在不同地方干的事情現在放在一起干，這就是超算互聯網和傳統(tǒng)超算中心不一樣的地方。原來只是算，現在把算的上游、下游連起來了?！焙舞F寧總結說。
當前，新一輪科技革命和產業(yè)革命的影響正在顯現。以數字化轉型為重要路徑，以數字化、智能化、綠色化、高端化為重要特征的新型工業(yè)化不斷取得新突破新成效。算力為數字經濟和實體經濟的融合發(fā)展構筑了穩(wěn)固的底座，算力服務成為加快推進新型工業(yè)化的強力引擎。
從逆向工程到正向設計，從局部應用到產品全生命周期，工業(yè)仿真全過程需要大量的高性能計算，這正是新型工業(yè)化內涵的一大體現。更重要的是，未來基于超算互聯網，量大面廣的中小企業(yè)將在一個平臺獲得工業(yè)仿真工具、算力、人才等資源的“一站式”“自助式”服務，輕裝上陣。
