我国高性能计算科技政策分析——与美国NSCI计划对比
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关于构建高性能计算产业生态系统的问题
美国 NSCI 计划的核心目标是什么？美国 IDC 公司负责高性能计算的研究副总裁鲍勃 · 索伦森认为：“该项目的目标不应是建造运算速度快、性能强大的计算机，而是建立一个基础深厚的技术生态系统。”[7]索伦森此言切中要害。关于构建计算科学生态系统的提法，早在 2005 年美国总统信息技术咨询委员会（PITAC）的报告《计算科学：确保美国的竞争力》中就反复出现多次，如：“要推动 21 世纪美国的研究和教育工作，支持计算科学生态系统的发展势在必行”；“科学进步刺激了新的计算技术的生成，反过来，这些新技术又促进了新的科学发现。这一动态计算科学‘生态系统’的健康发展需要制定长期计划，需要联邦政府研发部门和学术界、工业部门专家的积极参与和合作”；“美国计算科学生态系统的发展是不平衡的，软件技术的发展落后于硬件发展，不能满足实际需要”。
追求高性能计算生态系统的平衡，是包括美国在内的所有国家共同面临的问题，相比而言，我们的问题更加尖锐，任务也更加艰巨。一方面，在尖端技术领域，必须占据自己独特的位置并拥有自己的知识产权和核心竞争力；另一方面，将先进计算广泛应用于社会经济生产及生活，推动社会进步及经济发展。二者既相辅相成，又相行相悖。从相辅相成的角度讲，为占据先进计算产业的国际领先地位，可汇聚国家、地方及企业各方资源，攻坚克难，取得成果，进而促进全社会科技水平的提升。从相行相悖的角度讲，先进计算，具体至超算速度及超算能力的国际比拼，成本昂贵，投资巨大。在国家资金有限的情况下，大量投资于此类项目，必然形成对应用型超算投入的分流与稀释；同时，尖端超算与应用超算的技术轨道不同，对具体应用的技术支撑及具体反哺也相对有限。因此，一定程度上二者又呈对立格局。在这种情况下，如何把控尖端科研与现实应用的天平，同样是一个重要的战略决策问题，值得深思与谋划。
关于多层次高性能计算框架战略选择的问题
作为世界大国，中国人口众多、地域辽阔，市场广大，需求多元。在许多方面存在二元结构，这也是我国高性能计算产业的生态环境，进而决定了我国在该领域的多层次发展格局。我们要争取国际上的技术领先地位，同时又面临在国内如何扩大高性能计算的用户群，如何大力开发第三方应用软件，以更大范围地服务于国民经济主战场的问题。因此，相对于欧、美、日等国家和地区所面临的技术难题而言，我国高性能计算面对的挑战更加困难。
我国是制造大国，但高性能计算机在制造方面的应用水平与欧、美、日等国家和地区相比差距尤为明显。一方面是长期以来中国用户利用高性能计算技术进行自主创新、自行设计的需求不旺；另一方面在计算机领域，我们也没有能够提供适合中国国情的质优价廉的产品。
中国的产业规模及产业结构决定了我们可以尝试走一条低成本-差异化的发展道路，并以此构建在高性能计算领域的核心竞争力。即“两条腿走路”：一方面，在高性能计算的尖端领域奋起努力，争创佳绩；另一方面，在普及型高性能计算设备的研制及生产方面给予同样的关注及投入。这样，可以产生以下方面的效果：①促进现代制造业大量使用高性能计算机进行设计和仿真，着力建立高性能计算机应用体系，为企业走自主创新道路提供创新工具，为企业信息化提供基础平台。当用户数量扩展到一定规模，就会形成对第三方应用软件开发的促进，从而进一步提高应用水平，激发更多的企业去开发高性能计算应用，形成较大的市场规模，形成正向循环。②这一发展还可为中国计算机企业开创一条不同于西方的技术道路。通过自主创新技术，制造有系统级创新、有独特特点的产品，避免同质性竞争，提升产业的技术含量。③按照国际直接投资理论中的“小技术本地化理论”，这种围绕高性能计算，以独特的低成本-差异化发展路径形成的产品、标准、流程、工艺、规范等，都将是中国企业进入发展中国家高性能计算市场和制造业市场的有力资本，从而在这方面形成优于发达国家的明显比较优势。
总之，我们应借鉴国外的先进经验，在国家层面上建立专门机构来协调和推进高性能计算的发展，成立国家级高性能计算战略委员会来制定中长期计划并组织实施（近日欣闻国家成立由李克强总理任组长的国家科技领导小组，这是一件大事、好事）；同时，以建立能提供低、中、高性能的多层次高性能计算框架为目标，形成可有效支撑不同需求并且覆盖地区、全国范围的高性能计算基础设施。（作者：历军，北京交通大学经济管理学院 曙光信息产业股份有限公司。《中国科学院院刊》供稿）