超级计算机软件的研发需要“龚宇一山”精神-时报中文网

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在此期间，国家超级计算无锡中心副主任傅浩寰一直密切关注流行药物的筛选。如果有合适的软件应用，它将为超级计算机筛选过程提供强大的推动力。

"超级计算机的诞生是为了解决工程和科学中的重大问题."傅浩寰说，超级计算机不仅仅是速度，也不仅仅是应用。

“神威太湖之光”团队于2016年6月21日在德国法兰克福举行的国际超级计算大会(ISC)上首次亮相。

在傅浩寰介绍了系统技术细节的会议报告后，数以千计的国际同行频繁穿梭于几平方米的神威展台之间，以至于展台上的地毯在展览结束时都翘了起来。

尽管“神威太湖之光”已荣登“全球500强超级计算机”之首，但西方国家仍对中国“纯国产”超级计算机“神威”的威力表示怀疑。

六个月后，在美国盐城湖举行的世界超级计算大会上，国际超级计算应用领域的最高奖项——戈登·贝尔奖宣布了。当时，世界上共有6个超级计算研究项目被提名为“戈登·贝尔奖”，其中3个来自中国。傅浩寰参加“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”最终获得桂冠。这是自1987年设立“戈登·贝尔奖”以来，中国科研团队首次获奖。

超级计算机软件的研发需要“龚宇一山”精神

次年，傅浩寰主持的“非线性地震模拟”和“全球气候模型高性能模拟”两个项目入围“戈登·贝尔奖”，占当年入围项目的2/3。其中，“非线性地震模拟”又获一等奖，并再次获得“戈登·贝尔奖”。

作为80后，傅浩寰在本科、硕士和博士阶段学习计算机科学。在博士后阶段，他突然转向研究地球物理学。后来，他回到清华大学地球系统科学系任教。

这个选择源于他在攻读博士期间与地球物理学家的合作。尽管他们的夏季研究项目只持续了一两个月，但最终结果得到了广泛关注，并最终被意大利石油公司应用到生产中。

跨学科的魅力立刻吸引了傅浩寰。原本打算毕业后进入这个行业，他又选择了科学研究。

“开始跨学科研究有点痛苦，需要一段时间来适应。”他说他学习计算机科学，其他老师学习地球科学，如地球物理学、气象学和气候。起初，双方都讲专业术语，彼此不了解。"但是过了很长一段时间，我们可以感觉到学科之间的碰撞并产生火花."

"事实上，超级计算机本身是一个跨学科的平台."傅浩寰表示，超级计算机是科学家和不同科学领域的用户用来解决“宇宙起源”、“黑洞形成”和“全球气候变化”等超级问题的交叉平台:上层是用户和应用程序，中间层是算法，下层是超级计算架构。

“这与跨学科和跨机构的研究团队是一样的。只有从上到下，才能系统地解决问题。”傅浩寰将这种跨学科的合作研究总结为“和而不同”。“和谐，即合作的心态；不同，即不同的学科、不同的能力和不同的理解。不同学科的融合自然会带来更强的创新能力。”

2015年底，傅浩寰被任命为国家超级计算无锡中心副主任。他和“神威太湖之光”的关系早在那个夏天就开始了。

当时是“神威太湖之光”超级计算机研制和组装的关键时期。傅浩寰带领清华大学和北京师范大学的20多名师生来到无锡，以用户身份开发基于“神威太湖之光”的全球气候模型软件。

在研发之初，超级计算中心的基础设施还不完善，只有少数几组空开关可以用来冷却机器，以确保其运行。他们必须从早到晚在和轮船一样的环境中进行程序开发和测试。无奈之下，他们买了10多台大型落地扇。尽管如此，在每天完成工作后，他们每个人都洗了个“汗浴”，全身湿透了。

基于世界领先的超级计算平台“神威太湖之光”的软件应用研发对傅浩寰来说是一个宝贵的机遇。尤其是在影响“戈登·贝尔奖”的项目中，更是少有的对神威系统数以千万计的计算核心进行突破性探索和尝试的机会。

为了争分夺秒地测试项目，傅浩寰等成员几乎开启了“7×24”的工作模式，每个人都有轮流休息的时间，以保证计算任务在有限的测试窗口内连续运行。

更大的挑战来自软件生态。由于神威采用了一种新型的国产片上融合异构芯片，原有的基于x86架构设计的大量科学和工程计算软件无法在神威上直接高效运行。

作为傅浩寰在清华大学的第一个博士生，甘霖表示，正常的应用程序是几万到几万行代码，而当时他们面对的地球系统模型代码是近百万行。这些是过去几十年来世界各地的气候学家对大气、海洋、陆地表面、海冰和其他领域的变化机制所积累的认识。每个人都有不同的写作风格。为此，他们需要一步一步地对代码进行改造、移植和重新设计，最终将其用于“神威太湖之光”超级计算机，这是一个“龚玉一山”的过程。

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