3月25日，首屆中科院“先導杯”并行計算應用大獎賽宣布啟動，面向并行計算應用難題，設置基礎算法、人工智能、應用三個賽道，希望能夠“以賽促學，以賽促研”。

在此次新冠肺炎病毒研究及疫情防控中，高性能計算充分發(fā)揮了大規(guī)模并行處理的優(yōu)勢，圍繞新型冠狀病毒的發(fā)病機理，疾病防治等提供了強有力的計算支撐。

中國工程院院士李國杰說：“疫苗與抗病毒新藥研制涉及復雜的數(shù)學模型，必須借助數(shù)值方法應用并行計算求解，并行處理技術在對抗病毒中發(fā)揮不可替代的作用。”

據(jù)了解，為支持中山大學藥學院羅海彬教授應對新型肺炎的藥物篩選和病毒突變預測等工作，國家超級計算深圳中心除夕夜僅用一小時就協(xié)調、對接好了所有計算資源，除優(yōu)先調度出的兩個分區(qū)400多個節(jié)點的計算資源外，還包括緊急協(xié)調的中科曙光和商湯公司的計算資源。

隨著疫情逐漸消退，“新基建”成為推動經(jīng)濟發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)升級、科技進步的重要角色，也對我國先進計算軟件和應用生態(tài)帶來諸多挑戰(zhàn)。如中科曙光總裁歷軍所言，我國在計算硬件設施領域位居世界前列，但在計算軟件生態(tài)、軟件應用能力及人才培養(yǎng)方面，與先進國家存在不小差距。

李國杰院士介紹，目前，我國大型科學計算的應用軟件基本依靠進口。我國超算經(jīng)費用于應用軟件開發(fā)的比例不足10%，美國相應的投入資金約為中國的6倍。

工業(yè)和信息化部部長苗圩曾指出，中國軟件價值失衡現(xiàn)象比較明顯，人才結構性短缺問題突出。

“新基建”本質上是信息數(shù)字化的基礎設施，軟件是信息技術之魂，軟件和應用短缺，再龐大的硬件計算資源也難以有效轉化為生產(chǎn)力。

除了從娃娃抓起學編程，科研界、產(chǎn)業(yè)界能做什么?

以大賽推動基礎軟件的研發(fā)及重要應用領域的突破創(chuàng)新，培養(yǎng)超算領域的高水平、交叉型人才是中科院發(fā)起此次大賽的根本目的。

大賽專家評審委員會主席、中科院計算機網(wǎng)絡信息中心副主任遲學斌表示，大賽會讓更多人認識到高性能計算有什么作用，吸引更多感興趣的人從事這方面的研究，也希望通過大賽真正把國內的相關應用帶動起來。

什么是并行計算?它有多重要?

高性能計算通常指并行計算，官方的解釋是，協(xié)同多個處理器執(zhí)行同一任務的計算。軟件工程師的說法是，如果計算1+1、1+2，普通計算需要算2次，并行計算兩個同時算。

兩位計算機體系結構大神約翰·L·軒尼詩( John L. Hennessy)和大衛(wèi)·A·帕特森(David A. Patterson)獲得2017年度圖靈獎后曾談到，下一個十年，將出現(xiàn)一個全新的體系結構的“寒武紀”大爆發(fā)。

“體系結構的改進必須和并行算法、并行軟件同步進行，未來幾十年一定是并行計算的黃金時代。”李國杰院士提醒業(yè)界關注三個問題。

首先，并行算法和并行軟件設計中，必須同時考慮降低功耗和提高性能，能耗增加倍數(shù)超過性能提高倍速的并行算法和軟件沒有推廣前途。

其次，不管是芯片還是并行算法和軟件設計，不能只滿足于對小應用的性能提高，應當考慮覆蓋整個應用的范圍，提高并行計算的通用性。

還有，應用拉動研究，計算機科學工作者和應用領域專家一起開發(fā)關鍵的并行應用程序。其他領域的學者運用普遍流行的算法和軟件可以解決一些局部性的問題，但要獲得算法上的根本性突破，需要與真正懂算法的計算機科學家深度合作。

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