国家超算互联网核心节点启动建设

近日，国家超算互联网核心节点在河南郑州正式启动建设。据悉，该核心节点建成后，在承担起国家超算互联网运营、服务和资源调度等核心枢纽功能的同时，还将成为集供需联结、资源整合、生态创新、产业孵化等多方服务于一身的综合服务体。

今年4月，科技部高新司在天津组织召开国家超算互联网工作启动会，并发起成立国家超算互联网联合体。

科技部高新司负责同志表示，按照计划，到2025年底，国家超算互联网将可形成技术先进、模式创新、服务优质、生态完善的总体布局，有效支撑原始科学创新、重大工程突破、经济高质量发展等目标达成。

据悉，科技部将通过超算互联网建设，打造国家算力底座，促进超算算力的一体化运营，助力科技创新和经济社会高质量发展。

超算互联网是什么？

“超算互联网是一个新事物，目前还没有准确定义。但从狭义来讲，的确是通过高速网络把超算中心连接起来形成一个统一的、可以对外提供服务的资源平台。”中国科学院院士、超算互联网总体专家组组长钱德沛表示：“但它的意义远远超过这一点，因为超算互联网并不是简单地称做‘网络’，而是要用互联网的理念和思维，来建设、运维国家的超算基础设施。”

根据科技部的部署，国家超算互联网将通过算力网络将全国众多超算中心连接起来，用互联网思维运营超算，构建一体化算力服务平台，实现算力资源统筹调度，降低超算应用门槛，带动计算技术向更高水平发展。

以互联网思维运营超算中心，包含两个层面的含义：其一，互联超算产业各方，以国家超算中心为骨干核心，汇聚行业及区域超算中心，搭建底层平台，快速加强上下游资源能力；其二，是以互联网思维运营和推广平台。

据国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍：“和传统的超算应用相比，超算互联网的最大特点是将提供超算算力转变为提供超算应用服务。超算互联网可将各级超算中心、云计算企业、科研机构等不同来源的算力、数据、软件、应用等统一为超算资源并整合到一起，为科研、生产生活等提供高效、专业的超级计算服务。”

目前，我国获批的国家超级计算中心已达11所，分别为国家超级计算天津中心、广州中心、深圳中心、长沙中心、济南中心、无锡中心、郑州中心、昆山中心、成都中心、西安中心、太原中心。这些国家级超算中心单体算力多在数百PFLOPS级别，个别中心算力可达EFLOPS级别。

为何要发展超算互联网？

近年来，中国超算事业飞速发展，从曙光6000、天河一号，再到太湖之光，中国的高性能计算系统多次“惊艳”世界。

根据Frost&Sullivan的调研数据，2016-2021年中国超算服务市场规模的复合增长率达24.7%，2021年市场规模为196.6亿元，2022年增速约24.5%，据此测算，2022年中国超算服务市场规模约244.8亿元。到2028年，中国超算服务市场规模将接近900亿元。

科学技术部高新技术司副司长梅建平介绍：“国家长期支持中国高性能计算发展，经过30年的努力，中国超算已经达到了世界先进水平。我们多次在国际上取得了超算第一的好成绩，现在总体算力水平也达到了世界第二。”

梅建平表示：“人工智能有三要素：数据、算法、算力，算力支撑实际上非常重要。算力现在需求更为广泛，希望有更多的科研机构、公司企业，包括老百姓能够接触到算力，得到普惠的算力，算力也变成了现代信息技术方面的重要支撑。现在的技术也需要不断突破，比如我们的服务模式也需要不断突破。从提供算力到提供服务，我们要在这个基础上建设发展超算互联网，用互联网的思维来推动超算服务，支撑数字中国的建设和智慧中国的建设，这就是我们建设超算互联网的初衷。”

国家高性能计算机工程技术研究中心副主任曹振南介绍，建设国家超算互联网平台目的，是为突破当前算力设施分布不均衡、超算水平参差不齐、超算应用软件自主研发和推广不足、超算中心难持续高效运营等问题和挑战，拓展超算用户和应用数量，使社会各方可像“网上购物”一样便捷使用超算，通过构建互联网化的算力运营和服务体系，拓展超算在各领域中的创新应用，实现超算与大型算力中心的可持续发展。

曹振南称，伴随国家超算互联网平台的建设，其将有效支撑前沿科研创新、重大工程突破、经济高质量发展、人民生活品质提高等目标达成，成为支撑数字中国建设的“高速路”。

中国工程院院士李国杰表示：“中国超算已进入世界第一方阵，国产超级计算机多次登顶HPCTOP500排行榜，多次获得戈登·贝尔奖，超算的实际应用也取得不错的成绩。但总体来讲，我们的超算研发设计和生产组装能力较强，但应用能力偏弱。特别是在工业应用方面，与国外相比还有相当大的差距。智能超算的整体性能更差，与国外有五年以上的差距。”李国杰提出：“我们必须抓住这次机遇，尽快补齐超算应用短板。”

李国杰表示，超算互联网的理想状态，是像淘宝、京东一样的平台，让各行各业的超算应用APP像雨后春笋一样冒出来，都放在超算互联网平台上，用户可以予取予求。届时，需要算力的单位或团体，特别是工业、企业单位，可以像淘宝下单购物一样十分方便、高效地使用超算平台。

我国超算行业产业链图谱

据前瞻研究院报告显示，当前，我国初步形成超算行业产业链，上游为超算行业支撑产业，包括基础硬件、基础软件、应用软件、配套基础设施资源(供电设备、制冷设备、安防系统、综合布线等)。

中游为超级计算机厂商、超算中心、超算科研机构等，对上游的资源进行整合，提供强大的超算资源。

下游为超算行业应用领域，包括石油气勘探、生物医药、海洋工程、气象预测、工程仿真、智慧城市等。

从超算产业链参与者来看，上游基础硬件、基础软件的制造商主要为Intel、AMD、HPE、三星、DELL等国外知名企业，国内企业发展较为滞后，国产厂商主要有华为海思、长江存储、并行科技等。应用软件方面，代表性企业有中望软件、英特仿真、速石科技、索辰科技等。

中游超算资源提供者主要分为两类，一类是以联想、浪潮和中科曙光为代表的超级计算机厂商，提供商用超算产品，包括超算的软件和硬件产品；另一类是以国防科技大学、国家并行计算机工程技术研究中心、江南计算技术研究所、中国科学院计算技术研究所为代表的超级计算机研制机构，其研制的超算系统部署在全国各地的国家超级计算中心。

从五力竞争模型角度分析，超算行业上游基础硬件、基础软件是未来需要重点攻克的方向，国产芯片和超算软件生态发展仍然薄弱，国产替代能力亟需加强，上游议价能力较强；行业下游应用广泛，下游议价能力较弱。同时，超算行业现有竞争者较少，市场集中度高；行业技术壁垒、资金壁垒高企，潜在进入者威胁小；超级计算是计算科学的重要前沿分支，替代品威胁小。