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新型應用發展戰略建議
針對上述新趨勢,高性能計算發展面臨新需求、新機遇,我們建議大力推動高性能計算系統、高性能計算環境、高性能計算應用等各個層面的創新,促進高性能計算在科技創新和國民經濟社會發展的各個層面,發揮更大的作用。
加大高性能計算系統核心技術創新力度
加大專用加速硬件創新支持力度。新興應用對硬件加速計算提出了更高的?I/O?需求和更低的能耗要求,傳統的眾核加速處理器難以適應新興應用需求,有必要加大專用眾核加速處理器的創新與發展,為新興應用提供更強大的高性能計算環境。
加大超級計算機網絡創新力度。為解決大數據存儲與計算?I/O?次數和帶寬需求大幅提升問題,有必要加大存儲和計算網絡的?I/O?性能的創新與發展,適應現有大數據處理對通信次數和粒度的需求。
構建面向新型應用的高性能計算環境
加大大數據系統平臺創新力度。為適應新興應用對非功能性需求的提出,有必要發展大數據系統平臺在可應用性、可擴展性、容錯性的創新,建立更加完整的超算生態環境。
加大人工智能開放平臺創新力度。針對人工智能應用全流程,包括數據預處理、訓練、參數調整、過程監控、測試等步驟,進行統一規劃管理,研發構建領域數據集和智能開發一體化環境,有效降低非專業領域用戶、科研用戶使用難度,全面服務智能應用創新。
大力推進高性能應用軟件研發
大力推進新型應用軟件研發。大數據、人工智能方興未艾,智能技術被視為第四次技術革命的標志性技術,我們應大力推進智能制造、精準醫療、生命健康、智慧助理、智慧能源、智能駕駛、虛擬靶場等各類應用研發,促進新型應用更廣更深入拓展。
大力推進高性能應用軟件和工具軟件研發。目前高性能計算應用軟件和工具軟件占統治地位的是美國發展的,在該領域我國自主可控能力十分薄弱,差距巨大,甚至遠遠落后于硬件的發展,風險極高,計算規模和復雜度也不夠。需要持續推進高性能計算軟件和工具軟件研發。
大力推進傳統應用的新方法開發
傳統的計算化學、計算物理學、計算生物學等交叉學科仍在快速發展,藥物智能篩選、分子動力學模擬等面臨新的發展機遇,氣候模擬、氣象預報、能源開發、腦模擬、社會模擬等面臨新的突破,大力推進數據驅動新方法研發具有重要意義。
大力推進大數據人工智能等新領域基準評測工具研發
新型應用數據呈現混合精度、數據密集與?I/O?密集疊加、通信行為的隨機性增強,傳統的以?Linpack 為代表的基準測試已經不能反映新型應用的計算需求,迫切需要研發能夠代表新型應用計算行為特征的新領域基準評測工具。(作者:馮圣中,國家超算深圳中心;李根國,上海超級計算中心;栗學磊,國家超算深圳中心;齊富民,國家超算深圳中心;黃典,國家超算深圳中心;萬藝,國家超算深圳中心;吳金成,國家超算深圳中心。《中國科學院院刊》供稿)