新華社長沙9月11日電  題:心算、珠算到超算 計算“極限”該如何突破?——世界計算機大會新觀察

 新華社記者

 從心算、珠算的“古老智慧”,到“銀河”“天河”“神威”創造“中國速度”,“中國計算”為世界矚目。

 計算機技術“極限”該怎么突破?如何迎接“產業變革”?未來計算機又將走向何方?……9月9日至11日,2019世界計算機大會在“銀河”“天河”超算之鄉湖南長沙舉行,來自全球的計算機“大咖”共話計算機技術和產業的未來。

 計算萬物 現代科技植根之本和創新之源

 通過“5G+全息遠程互動教學”,學生可以“身臨其境”聆聽千里之外老師的授課,還能實時互動;以“巴掌機”支撐的電腦桌面,鼠標一點即能“秒播”云端主機的高清視頻;戴上“安防輔助眼鏡”,可以即刻識別進入視線中的人……2019世界計算機大會上,數字技術的全新應用展示著未來世界的無限可能。

 長沙馬王堆漢墓出土的《周易》記載著公元前2世紀的古老“算法”,湖南湘西州里耶古城出土的“世界最早的乘法口訣表”闡釋著秦朝時期的“計算智慧”,長沙太平古街、靖港古鎮從古代沿用至今的珠算能滿足商號“大數據”四則運算,而現在,“銀河”“天河”超級計算一再創造出新的“中國速度”……從心算、珠算到超算,湖南見證了“中國計算”的數千年跨越。

 計算機廣泛運用至今,不過短短幾十年的時間,已讓人類“深度沉浸”于信息化“海洋”。

 “如果把數字化產業、數字化技術形容成一個火箭的話,計算能力就是這個火箭的引擎。”戴爾科技集團全球資深副總裁曹志平說。

 當前,中國已成為全球最大的計算機制造基地、擁有世界最大的計算機市場和應用場景,計算機產業規模位居世界首位。2018年我國計算機行業實現主營業務收入1.95萬億元;微型計算機產量3.1億臺,其中筆記本電腦產量1.7億臺;服務器產量達到295.2萬臺,同比增長34.6%。聯想、華為、浪潮等骨干企業在筆記本電腦、服務器全球市場的占有率穩步提升。

 “人類正在走進智能化、網絡化、數字化時代,計算機技術和產業成為一個地方經濟社會發展的關鍵。我們現在來談計算機,絕不僅僅是討論PC、筆記本電腦、服務器等硬件產品的發展,而是包含各種新型計算和新興應用在內的整個計算機產業生態。它是現代科技的堅實基礎和創新之源。”中國電子信息產業發展研究院副院長劉文強說。

 中國工程院院士、中國電子科技集團有限公司總經理吳曼青認為,隨著信息技術的不斷發展,未來世界將呈現出網羅一切、虛實融合、協同共享、時間空間不斷壓縮等特征,更加深入地“智能化”。

 “算力”即“產力” 中國計算攀登“世界之巔”

 完成500人規模的全基因組信息關聯性分析,利用原有計算機需1年時間,利用“天河二號”只需3個小時;一列火車有2800多個零部件,超級計算機不到1秒就能全部識別,并判斷出是否有裂縫等故障;研制一架大飛機,做全機風動試驗過去需耗費兩年時間,利用超級計算機模擬仿真,6天就能完成相關工作……

 伴隨著信息技術的快速演進及廣泛應用,“計算力就是生產力”已成為全球發展共識。作為計算力的載體,計算機逐步成為新型基礎設施,為全球科技和經濟發展提供強大推動力。

 盡管起步晚,但我國從“銀河”,到“天河”“神威”等一系列超級計算機是世界范圍內叫得響的“中國品牌”,中國超算不但實現了自主創新的諸多“第一”,而且接連幾代登上世界“速度巔峰”——“天河”曾6奪全球超級計算機運算速度最快桂冠。

 隨著應用體系的不斷開發與完善,超級計算機在支撐國家科技創新、服務國家創新驅動和地方產業發展等方面發揮著越來越重要的作用。“目前超算已經在大氣海洋環境、數值風洞、醫學信息、基因組學、藥學、電磁學、天文學等領域取得了一系列大規模并行計算的創新成果。”國防科技大學計算機學院研究員李瓊表示。

 截至目前,我國先后在天津、長沙、廣州等地建成6家國家級超算中心,為創新驅動發展提供了新動能。當前,超算已日漸滲透到了“算天”“算地”“算人”的方方面面,成為解決世界難題的“超強大腦”。

 “我們正打造天河新一代E級計算機,它將具備每秒鐘運算百億億次的能力。”李瓊告訴記者。

 “E級超算”被公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”。目前,國家“十三五”高性能計算專項課題三個E級超算的原型機系統——神威E級原型機、“天河三號”E級原型機和曙光E級原型機系統全部完成交付。

 變革在即 未來發展將超乎想象

 基于超算平臺開發精細數值天氣預報系統,能準確預測未來15天以上氣象變化情況,大幅增加災害性天氣的備災時間;骨質疏松人工智能篩查機器人,可精確“問診”骨質疏松癥,3至5分鐘內提供個性化診療報告,準確率超過90%……

 如今,數字經濟時代的大門已經開啟,以計算機產業為基礎的ICT領域核心技術體系正加速重構,已成為驅動產業轉型升級和經濟社會發展的重要引擎。

 “在計算能力快速提升、算法不斷演進以及大數據迅猛增長的支撐下,智能化進入了快速發展的應用時期。智能技術的深度融合、全面創新、全面滲透、全面應用,將深刻改變人類社會生活,改變世界,開啟一個新的智能時代。”工業和信息化部電子信息司司長喬躍山說。

 與會專家表示,當前,中國計算機事業的發展呈現出多元化的趨勢,與國外發達國家同步形成了一系列新的學科。這些學科發展迅速,很多領域在技術研發或產業化上,達到甚至超越了同期國外水平。

 與此同時,計算機產業自身正醞釀著新的變革。與會專家認為,全球計算機產業發展又一次走到了“十字路口”,面臨前所未有的機遇和挑戰。

 一方面,影響著計算能力的半導體工藝制程已經逼近極限,摩爾定律面臨“失效”,傳統的集中式、分布式、云化架構的計算能效比面臨瓶頸;另一方面,計算機領域出現了很多新應用,人工智能技術導入,以及信息技術與經濟社會各個方面的交叉融合,帶來了更多復雜、新穎的應用場景,計算機迎來了全新的發展空間。

 “當前,全球信息技術發展已從桌面互聯網時代進入了移動互聯網時代,傳統的桌面系統逐漸萎縮,適應移動應用場景成為大勢所趨,如何使計算機生態體系更具時代性成為新時代的重要課題。”中國電子信息產業集團董事長芮曉武說。

 未來計算機什么樣?對于這個問題,本屆世界計算機大會上很多受訪者提到了量子計算機和生物計算機。前者,是一種處理和計算量子信息的物理裝置。而后者,則是可能“取代量子計算機的生物計算機”。因此很多科學家說,從發展趨勢來看,“未來計算機”將顛覆現有一切“機器”固有概念,是一個電子技術、光學技術、超導技術和電子仿生技術等相結合的“高能復合體”。

 “計算機正在朝著超高速、超小型、并行處理、智能化的方向發展。未來的計算機將越來越智能,其感知能力、自然語言處理能力、思考與判斷能力都將逐步提升。未來的計算機發展將超乎想象。”劉文強說。(記者蘇曉洲、張泉、謝櫻、溫競華、陽建、袁汝婷、席敏)