HPC究竟能为我们做什么

ZDNET至顶网CIO与应用频道 07月22日 北京消息：最近一周，HPC（High Performance Computing，高性能计算）成为了IT界最热门的话题。正如我们昨天播报过的，在刚刚结束的国际超级计算大会（ISC 2015）上，超级计算机“京”重登Graph 500榜首，再次展现了富士通HPC的硬实力。而包括“天河二号”在内的国产超级计算机以及HPC厂商也都交出了不错的成绩单。对于中国的高性能计算产业来说，这是一件可喜可贺的事。

当然，我们关注的不应只是硬件配置、计算能力、市场份额、还有榜单排名这些账面上的数字，而是超级计算机以及HPC的具体应用场景。事实上，HPC真的不是用来“跑分”的，在许多领域它都有着用武之地。HPC究竟能为我们做些什么？为了解答这个问题，我们就拿之前一篇的主角——富士通与日本理化学研究所共同打造的超级计算机“京”（K computer）来举例，来看看它能够为我们每个人的生活带来些什么。

通过模拟器官活动，来辅助医疗是超级计算机最普遍的应用领域。东京大学就与富士通共同开发了观察人体心脏动态的模拟器，其可视化精度达到细胞级。利用富士通超级计算机“京”的海量计算能力，通过64万个细胞的排列组合，模拟器可以重现心脏机理的原貌。医疗机构凭借此项创新技术将有望在术前疗效预测、辅助制定优化的手术方案以及解读疑难病因等医疗领域取得重大创新。

超级计算机还可以用在各种新型药品的开发当中。日本制药企业兴和公司就与东京大学、富士通联手成功研发出新型抗癌药物。因为癌细胞特具的蛋白质与可能有效的药物结合情况以及对体内水分的影响极为复杂，所以只有使用超级计算机进行精密的模拟实验才能使之成为可能。另外超级计算机“京”通过强大的计算能力，还能加快新药品的开发周期，惠及更多患者。

日本是一个自然灾害频发的国家，因此对于灾难的预测、预防就显得尤为关键。东京大学地震研究所结合以往发生的大量地震、海啸灾害以及受损、避难状况的分析结果，利用超级计算机“京”开发出更加接近实际状况的预测系统，该系统可以分析出震源地引发的约1000种地震、海啸模式，力争把灾害预测损失降至最低。此外，通过各类建筑的形状、构造等海量数据，还可以利用“京”分析计算出灾害发生时的受损情况，比如可以测定不同程度的地震、海啸引起的建筑倒塌，交通阻断情况，进而能够更有效的开展避难工作。

在汽车以及飞机等大型设备制造方面，超级计算机同样能够发挥重要作用。比如燃料电池车设计领域，“京”可以在原子和电子状态的水平上进行更高精度地模拟电极反应；在汽车碰撞实验领域，“京”能对车体进行碰撞解析（碰撞时的压力、变形和破损），同时解析碰撞对人体所造成的影响，可用于优化车体骨架和车内设备的配置；另外，“京”的超级计算能力还可以用于模拟风洞实验，这将大幅提高飞机制造业的设计效率。

当然，包括“京”在内的超级计算机或者高性能计算还可以应用到基因测序、石油勘探、气象预测、航天科学以及新型材料开发等需要强大计算能力的领域。因此，超级计算机不应该只是“快”，而是要真正服务于人类，为实现“以人为本的智能社会”做出贡献。