上海超级计算中心副主任 李根国博士
一、高性能计算发展情况
现阶段超级计算已被用于各行各业，特别是仿真分析计算。越来越多的企业通过仿真分析来取代试验，而超级计算则是支撑大规模高效仿真分析的重要技术手段。目前世界上最快的超级计算机是P级（N×1015次/秒），下一代超级计算机则会达到E级（N×1018次/秒），用来满足生命科学、环境、能源、纳米科学、化学反应等领域的高性能计算需求。在CAE领域也有需求，例如在研究发动机燃油效率时，模拟燃油在发动机中燃烧过程就也需要超大规模计算。正是有了这些研究需求的驱动，超级计算机发展非常迅速。
国际超级计算应用需求发展
从1993年开始进行了一年两次的超级计算机排名，下图是全球超级计算机Top500计算水平数据图，其中上面的曲线代表500台超级计算机的综合水平，中间的曲线代表最快超级计算机水平，下面的曲线代表TOP500中最慢超级计算机的水平。最新一次是2013年6月发布的第41届排名数据，可以看出计算速度基本每年增加一倍。
全球超级计算机Top500计算水平数据图
2013年6月全球前十名超级计算机
国内超级计算机发展快、投入力度大，2009年后建立了几个P级计算能力的超级计算中心，在硬件速度方面已比较领先，但是在应用方面和欧美相比还有很大的差距。我们真正大规模应用超级计算机的课题很少，而且自主开发软件的人更是凤毛麟角。下图是从2001年到2012年TOP500超级计算机中各国所占比例，可以看出美国处于绝对领先地位。
每年11月份SC大会发布的TOP500数据统计表
这些超级计算机的运用领域涉及到经济社会的各个方面，从科学研究到金融、物流服务等，在很多大型制造业也有所应用，比如波音、空客。
超级计算机应用领域分布
总体来说，从发展历程来看，超级计算的发展始于上世纪七十年代，九十年代开始世界发达国家通过制定中长期发展规划，有计划的持续扩大已建超算中心计算资源，以不断满足应用需求；从发展特点来看，超级计算机具有运算速度提升快（每年翻一番）、机器设备更新周期短（3～5年更新一次）、投入经费大、持续投入高等特点；从应用特点来看，大规模科学计算是超级计算机的主要应用领域，各行业大规模信息处理需要高性能的计算机，各类差别很大的应用领域需要不同架构的超级计算机；从国内外差别来看，硬件技术差距不大，应用水平差距很大，国内几乎没有应用软件开发，体制差别也很大。
