并行計算有望迎來黃金時代

　　當前，“新基建”成為推動經濟發展、促進産業升級、科技進步的重要角色，也對我國先進計算軟件和應用生态帶來諸多機遇和挑戰。數據顯示，2019年，我國軟件業務收入突破7萬億元，同比增長15.4%，較同期電子信息制造業營業收入增速高10.9個百分點。在此次推動的“新基建”中，軟件也将發揮其無處不在的“靈魂”作用。

　　“未來幾十年将進入并行計算黃金時代，并行計算軟件和算法的開發将從技術驅動轉向應用驅動，需要計算與應用等不同領域的專家共同合作開發。”中國工程院院士李國傑日前表示。

　　所謂并行計算，是相對于串行計算來說的。它是一種一次可執行多個指令的算法，目的是提高計算速度，及通過擴大問題求解規模，解決大型而複雜的計算問題。軟件工程師的說法是，如果計算1+1、1+2，普通計算需要算2次，而并行計算則可以兩個同時算。

　　在李國傑看來，我國選擇的并行計算發展道路，是從先研發高性能、大規模的并行計算設備入手，在推出成熟的産品後，再尋找相适應的應用。這種選擇的優勢，是可以在短期内推出高性能的超級計算機，并持續優化，我國在全球超級計算機TOP500排行榜中成績突出就是例證。

　　但機遇與挑戰并存，如中科曙光總裁曆軍所言，我國在計算硬件設施領域位居世界前列，但在計算軟件生态、軟件應用能力及人才培養方面，與先進國家存在不小差距。據了解，目前我國并行計算研究領域的人才需求出現了明顯缺口，作為一個計算工具，并行計算隻有在更廣泛的學科得到應用，才能真正體現出價值。

　　“計算機體系結構的改進必須和并行算法、并行軟件同步進行，而且越是高層的改進得到的效率提高就越大。”李國傑提醒業界要注意3個問題。

　　首先，并行算法和并行軟件設計中，必須同時考慮降低功耗和提高性能，能耗增加倍數超過性能提高倍速的并行算法和軟件沒有推廣前途。

　　其次，不管是芯片還是并行算法和軟件設計，不能隻滿足于對小應用的性能提高，應當考慮覆蓋整個應用的範圍，提高并行計算的通用性。

　　最後，要注意應用拉動研究，促成計算機科學工作者和應用領域專家一起開發關鍵的并行應用程序，其他領域的學者運用普遍流行的算法和軟件可以解決一些局部性的問題，但要獲得算法上的根本性突破，需要與真正懂算法的計算機科學家深度合作。