每秒可進行百億億次數學運算的超級電腦過不了幾年就會出現。7月4日，中科曙光在北京宣佈啟動“E級超算”預研項目，“E級”就是10的18次方，1後面18個零的龐大數字。這個項目已經被寫入國家“十三五”高性能計算專項課題中，分別由中科曙光、國防科大、江南計算技術研究所同時研製，有望在2020年左右實現。
剛剛在德國法蘭克福落幕的“2016世界超算大會”，中國的“神威·太湖之光”超級電腦取代天河二號成為新的世界冠軍。這是全球第一台運作速度超過10億億次/秒的超級電腦，峰值性能高達12.54億億次/秒，持續性能達到9.3億億次/秒。研發“E級超算”被公認為“超級電腦界的下一頂皇冠”，成為各國競相角逐的下一個戰略制高點，目前美國、歐洲、日本等國家和地區都提出了自己的研發計劃。
研製這麼快的電腦用來幹什麼？這既是很多人的問題，也是超級電腦發展面臨的矛盾。超級電腦性能不斷提升，但由於能耗越來越大，而應用範圍卻並沒有相應擴大。
“超級電腦在高性能與通用性方面一直存在矛盾。”中科院院士李國傑是曙光公司的開創者之一，研製了我國第一台對稱式結構電腦——曙光一號。
曙光公司總裁歷軍説，超級電腦在性能不斷提升的同時，面對著存儲、可靠性、能耗、擴展性以及應用創新等問題。在每秒10億次計算能力的時候，超級電腦主要是用於工程計算或者科學計算，但是到了百億億次計算能力時，已經很難有一個題目需要這麼大的規模，傳統的科學計算領域已經很難找到這樣的題目了。
“所以超級電腦未來向何處發展是擺在我們面前最最重要的挑戰。在E級應用創新方面，我們希望把傳統的超級電腦的應用向雲服務和數據處理去延伸。”歷軍介紹，在這些方面曙光公司已經做了大量工作。未來最新的E級超級電腦的應用可能來自於雲計算、雲服務，來自於大規模的數據處理。
“對於E級電腦來説，應用是最大的挑戰。”曙光公司副總裁邵宗有一言以蔽之，“如果超級電腦技術不能在市場上獲得應有的回報，這個市場會萎縮，研發投入就會萎縮。”
生命科學、流體空氣力學、倣真、氣象、氣候、環境等是超級電腦傳統的幾大應用，而超級電腦如何與雲計算、大數據、人工智慧相結合是新的發展方向。
邵宗有介紹，曙光公司有3000多個高性能電腦客戶，在5年前，這些客戶基本上是軍工企業、科研院所、大學等。但是現在，高性能電腦的銷售結構發生了很大的變化，有1/3的高性能電腦是用於數據處理。剛剛在貴州大山里落成的世界最大單口徑射電望遠鏡FAST，一晚上可以産生100PB的龐大數據量，背後的超級電腦就是曙光提供的。
他還展示了另一個具體應用，利用數據進行科技治霾。
“霾的成因分析比天氣預報更複雜，霾是在天氣預報的基礎上的一個應用，天氣預報主要是大氣物理，霾是大氣物理與大氣化學結合的産物，所以計算更加複雜。”邵宗有介紹，通過超級電腦的語言解析，現在發現了一個過去被忽略的問題，就是東南沿海的船舶對東南沿海地區霧霾的産生有非常嚴重的影響，“給萬噸輪船裝上自動識別系統，這些系統每天在東南沿海和內地運河發回3000億條記錄，這3000億條再加到大氣物理和大氣預報的模式裏面，可以計算東南沿海的霧霾成因。”
中科院計算所研究員，中國電腦學會高性能計算專委會秘書長張雲泉指出，E級超算可以應對一些具有重大計算的需求，如全球氣候變化模擬、天體物理大數據的處理、模擬宇宙的演化、模擬新型材料及核武器等。同時，除了科學計算，它也將在深度學習、大數據、雲計算等領域發揮重大價值，幫助提高人們對各領域日益劇增的海量數據處理利用的能力，並從中發現新事物、新規律和新機會。因此，E級超算具有極高的科學、社會、經濟和産業生態價值。
