中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“國產(chǎn)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(lǐng)域取得突破，而未來國家超算互聯(lián)網(wǎng)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(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)（CCF HPC China 2023）上說。
國家高性能計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任何鐵寧在年會(huì)上指出，從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變過程中，對(duì)工業(yè)仿真的需求越來越大。而工業(yè)仿真數(shù)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(lián)網(wǎng)建成后的職責(zé)。
國家高性能計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任何鐵寧
工業(yè)軟件是現(xiàn)代工業(yè)之“魂”，工業(yè)仿真是工業(yè)軟件的核心組成，其應(yīng)用高度依賴高性能計(jì)算。國家超算互聯(lián)網(wǎng)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(shí)，對(duì)高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展將起到重要促進(jìn)作用。
以互聯(lián)網(wǎng)思維運(yùn)營超算中心
超算（超級(jí)計(jì)算機(jī)）是一種高性能計(jì)算（High Performance Computing，HPC）集群，集群有眾多計(jì)算節(jié)點(diǎn)，通常由大量的處理器、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和大容量存儲(chǔ)器等組成，具備強(qiáng)大的計(jì)算功能。超算主要用于處理復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算、模擬和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理等任務(wù)。
以超算為主要手段的高性能計(jì)算通常運(yùn)行復(fù)雜的科學(xué)模型、大規(guī)模的數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)分析等任務(wù)，以應(yīng)對(duì)科學(xué)、工程、商業(yè)和其他領(lǐng)域中日益增長的計(jì)算需求，涉及復(fù)雜的模擬、建模、仿真、優(yōu)化和數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用。
超算是高性能計(jì)算的“大國重器”，全面支撐科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)革命。經(jīng)過多年努力，我國已建設(shè)數(shù)十個(gè)國家級(jí)超算中心，成為國家算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。
超算互聯(lián)網(wǎng)，就是以互聯(lián)網(wǎng)的思維運(yùn)營超算中心，連接產(chǎn)業(yè)生態(tài)中算力供給、應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)營服務(wù)、用戶等各方能力和資源，構(gòu)建一體化超算算力網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)平臺(tái)。其重要目標(biāo)是緊密連接供需雙方，通過市場化的運(yùn)營和服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)算力資源統(tǒng)籌調(diào)度，降低超算應(yīng)用門檻，并帶動(dòng)計(jì)算技術(shù)向更高水平發(fā)展，推動(dòng)自主核心軟硬件技術(shù)深度應(yīng)用，輻射帶動(dòng)自主可控產(chǎn)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(lián)網(wǎng)工作啟動(dòng)會(huì)，22家單位在會(huì)上發(fā)起成立國家超算互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合體。這意味著國家超算互聯(lián)網(wǎng)形成正式工作體系，通過超算互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，構(gòu)造超算自主生態(tài)體系，打造國家算力底座，促進(jìn)超算算力一體化運(yùn)營。目前，超算互聯(lián)網(wǎng)已有超過35家單位入駐、近百家單位遞交加入申請(qǐng)。
國家超算互聯(lián)網(wǎng)工作啟動(dòng)會(huì)現(xiàn)場
何鐵寧說：“超算互聯(lián)網(wǎng)希望打造應(yīng)用豐富、用戶聚集、供需對(duì)接的（算力）應(yīng)用商城。通過這個(gè)平臺(tái)更好的把生態(tài)鏈接在一起，給用戶提供更好的服務(wù)。因此，是一個(gè)包括研發(fā)、市場、運(yùn)營、服務(wù)等全生態(tài)鏈的應(yīng)用體系?！?
促進(jìn)工業(yè)仿真軟硬件可持續(xù)發(fā)展
當(dāng)前，軟件定義制造、軟件定義工業(yè)品已成趨勢。在這個(gè)過程中，工業(yè)仿真作為工業(yè)制造皇冠上的“明珠”，其應(yīng)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(jì)算算力的掣肘。
從硬件層面，高性能計(jì)算的發(fā)展已基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，異構(gòu)體系成為新一代高性能計(jì)算的主流。
從軟件層面，研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件需求旺盛，但自主率嚴(yán)重不足。而超算互聯(lián)網(wǎng)所構(gòu)建的國產(chǎn)硬件、軟件、編程環(huán)境，將加速國產(chǎn)CAD、CAE等軟件的創(chuàng)新與發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大國產(chǎn)工業(yè)仿真軟件市場規(guī)模。
傳統(tǒng)上，超算中心有三大應(yīng)用，分別是科學(xué)計(jì)算、工業(yè)計(jì)算、智能計(jì)算。其中，應(yīng)用最多的就是工業(yè)仿真、工業(yè)計(jì)算。
在國內(nèi)某汽車主機(jī)廠，其搭建的汽車工業(yè)仿真計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)，運(yùn)行前后處理、CFD、計(jì)算求解等在內(nèi)的眾多軟件應(yīng)用，支撐企業(yè)從概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到虛擬仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等一系列數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)全周期。結(jié)合超算互聯(lián)網(wǎng)，該企業(yè)已經(jīng)無需購置新的本地算力資源，便可實(shí)現(xiàn)算力的彈性配置。
目前，超算互聯(lián)網(wǎng)已初步具備對(duì)眾多工業(yè)仿真設(shè)計(jì)軟件的支持能力，這將使得面向工業(yè)仿真領(lǐng)域的算力資源變得更加普惠，進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)軟件從“仿真”向“逼真”升級(jí)演進(jìn)。
未來，國產(chǎn)工業(yè)仿真軟件將有望在對(duì)底層技術(shù)相對(duì)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(shù)的AICAE、AICFD軟件三方面取得突破，追上世界一流梯隊(duì)。而在此過程中，超算互聯(lián)網(wǎng)則可提供強(qiáng)勁算力等創(chuàng)新支持，并賦能國產(chǎn)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(lián)網(wǎng)是促進(jìn)軟硬件可持續(xù)發(fā)展，建立完整生態(tài)重要途徑?！焙舞F寧說。
實(shí)現(xiàn)工業(yè)仿真“一站式”“自助式”服務(wù)
隨著以大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，全社會(huì)對(duì)算力提出了更高要求。超算互聯(lián)網(wǎng)是加強(qiáng)全國超算資源統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，應(yīng)對(duì)算力設(shè)施分布不均衡、接口不統(tǒng)一、應(yīng)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(zhuǎn)變，是超算中心用戶獲取的重大變化。建設(shè)半年來，超算互聯(lián)網(wǎng)已初步建立了應(yīng)用商城和應(yīng)用社區(qū)，初步形成了市場化的運(yùn)營和服務(wù)體系。不僅部分客戶通過網(wǎng)絡(luò)直接下單，通過社區(qū)也已產(chǎn)生撮合交易。
“把原來分散在不同地方干的事情現(xiàn)在放在一起干，這就是超算互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)超算中心不一樣的地方。原來只是算，現(xiàn)在把算的上游、下游連起來了。”何鐵寧總結(jié)說。
當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的影響正在顯現(xiàn)。以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為重要路徑，以數(shù)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(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合發(fā)展構(gòu)筑了穩(wěn)固的底座，算力服務(wù)成為加快推進(jìn)新型工業(yè)化的強(qiáng)力引擎。
從逆向工程到正向設(shè)計(jì)，從局部應(yīng)用到產(chǎn)品全生命周期，工業(yè)仿真全過程需要大量的高性能計(jì)算，這正是新型工業(yè)化內(nèi)涵的一大體現(xiàn)。更重要的是，未來基于超算互聯(lián)網(wǎng)，量大面廣的中小企業(yè)將在一個(gè)平臺(tái)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(wù)，輕裝上陣。
