美国技术情报组织眼中的中国高性能计算软件
机缘巧合，看了一份报告。这份报告名为《中国的高性能计算软件格局》，是一个美国的技术情报组织在2018年撰写的中国高性能计算应用软件格局报告，发表在2020年第34期的《国际高性能计算应用期刊》上，是跟某国家重点实验室合作撰写的。
这个技术情报组织全名是“亚太技术信息计划”，缩写为ATIP，总部是在美国的新墨西哥州，在北京、东京等地设有办公室。ATIP接受来自美国政府机构的研究资助，据一份旧文件显示，他们在2006年拿到了DARPA数十万美元的研究补助，数额相当于一所综合性大学能拿到的补助。他们的服务对象包括美国国防部、能源部、商务部，也包括兰德公司等战略咨询机构。他们在目标国收集关注领域的各类技术信息，如高性能计算、纳米技术、量子通信、人工智能技术等。信息收集手段包括对各种相关人士的有偿咨询，单个咨询项目付费额度在300美元到100万美元之间。
通过这份报告，可以想一想理解工业软件的视角。比如导弹的本质是飞行器-以空中机器人形式实现的弹药运输工具。工业软件的本质是计算机应用软件-调动算力进行计算及数据处理以解决工业领域各种问题的计算机程序及其文档。所以，判断一个工业软件产品是否高端，首先看的是他能解决的问题是否高端，然后是看他给的计算解决方案是否优秀，最后是看他的软件质量是否可信。从这个角度讲，有必要、有能力开发高性能算力以提供问题解决方案的软件，应该有比较大的概率成为高性能计算软件吧。毕竟，计算机科学是关于问题求解的工程科学。
报告中提到，硬件、软件、应用这三个方面同等重要地决定了一个国家的高性能计算领域（HPC）综合实力。尽管中国在2016年和2017年获得了高性能计算硬件和应用方面的几个重要奖项，但缺乏足够可靠和可扩展的应用软件仍然是中国面临的最大挑战。能够开发算法和软件来有效使用超级计算机的科学家和工程师供不应求。
报告开篇说：在高性能计算领域，硬件提供计算平台，应用反映预期结果，软件连接硬件和应用，三个因素缺一不可。在高性能计算领域，硬件方面中国有天河及神威太湖之光，应用方面，神威太湖之光上跑的几个科学模拟也在2016年和2017年获得了国际上的高端奖项。但大规模应用需要自行开发（self-deveoped）软件，商业软件包和开源软件包在专用性方面表现太差。与硬件与系统相比，中国对软件与应用程序开发的投资仍然十分有限，缺乏可靠和可扩展的应用软件是目前中国HPC领域的主要挑战，迫切需要能够开发算法和软件来有效使用超级计算机的科学家和工程师。
报告指出，中国政府越来越重视高性能计算软件的开发，这一关注点体现在最近几个五年计划中。社会经济各领域的HPC应用也在迅速发展中，包括数值核反应堆、数值风洞、大型设备数值平台、全球气候变化与地球系统建模、基因测序大数据分析平台、材料设计高通量计算平台等。同时也开发了很多算力池以吸引大量用户。此外政府投资机构还注意到有数以百万计的HPC潜在用户分布在非高性能计算需求端，包括大数据、人工智能、互联网搜索以及其他目前没有大规模算力需求的用户。
在科学计算方面，中国的研究人员主要使用开源软件以及自编代码进行研究和发文，虽然目前中国研究人员使用科学计算的深度与效率远远比不上西方的研究人员，但依然产生并满足了大量科学与工程计算的需求。
由于缺少分享文化其剽窃之风盛行，中国科研人员很少其他潜在用户分享研究代码。大学和公共研究机构的领域科学家在开发应用软件方面发挥主导作用。但只有很少的研究代码实现了商业化。
尽管整体水平落后，但中国的科研人员仍然在多个领域开发了专业应用软件。此外还热衷于开发易于使用的“框架”及“工具箱”来构建及执行应用程序及界面。
在HPC应用程序和软件开发中，人是关键因素。这是一个多学科领域，不仅需要计算机科学的训练，还需要科学计算和各个专业领域的训练。中国缺乏足够的多学科人才。举例说为了将中国地球系统模型移植到神威太湖之光上，清华大学和北京师范大学组建了50多人的团队并投入了三个月的时间，即便如此无锡超算中心仍然无法招募到足够数量的内部应用专家。在顶尖的水平上，中国已经展现出相当的国家实力，有能力生产非常高端的软件，有一些高端的项目是世界水平的。然而，在主流应用方面，，并没有形成有效的应用开发与推广生态。中国的科学家和工程师正在各个行业各应用领域开发“够用”的软件，很多正在开发的软件是对西方产品在某种程度的精简，这些软件包正在持续提供几乎一比一复 制的功能和更多的定制功能。
但是依然有很多困难需要克服，包括文化、制度、投资机制等。当然最重要的还是人才。毕竟从目前来看，只有少数来自定检机构的人才能应对在大系统上开发高端应用程序的挑战。
报告中详细列举了从“十一·五”到“十三·五”事情的863计划、973计划以及取代前两者的“国家重点研发计划”在高性能计算应用软件方面的投资。重点介绍了能源软件、CAE软件、气象/气候/环境软件、生物医药软件、材料科学软件、AI和数据分析软件。报告在最后研究了中国的软件人才问题。
有道是黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还。凭君莫话封侯事，一将功成万骨枯。精兵强将都是铁血淬炼、险死还生的。商业互吹固然有益于活跃气氛，但再多润滑油材料不够硬也只能听几秒水声。堆叠的大屏、绚丽的动画固然能够体现基层技工们所理解的领导们看重的手拿把攥般的掌控感，但有朝一日在同等“牛逼感”的支撑下对上了线，红方打来几发弹，蓝方放了几个片儿，画面太美有命看吗？
我时常彻夜深思，人要怎样才能避免窘境、过得从容。时至今日也只是发自内心的觉着：“端什么样的碗，吃什么样的饭；在什么层次活动，讲什么层次的话语。”
所以，当我看到有人在只争朝夕的宣贯各种“你懂的”原教旨时，我会疑惑：您是搞信创的吗？您也能看到“XX号文”、“XX号文”吗？当我看到有人在大干快上的搞各种“工业互联网”、“大数据分析”时，我会疑惑：您的工业运营效率已经做了很高水平了以至于必须要通过这些手段去争取那1%的能效吗？当我看到有人在信誓旦旦地规划“全生命周期贯通”的数字工程大平台时，我会疑惑：您和您的伙伴能够调动的资金已经达到数百亿的规模了吗？您已经成长到要当仁不让地要规划这种超越当前工程实践水平几十年的战略布局啦？
以数字工程为例，如果我说美国洛克希德马丁公司的臭鼬工厂聚集了当代最优秀的一批工程师，有人会反对吗？他们在过去的十多年间，在数十年数字化工程探索的基础上，投资了新一轮的数字化工程技术改造，发起了一系列的项目，投入了数以十亿美元计的资金，就是在打通全流程。但他们用数十个工程型号牵引和验证的数字工程环境愿景，已经被无数做美工的小姑娘们画了一页又一页了（有些连小姑娘和美工都没有）；他们每年写在美国国防部工程开发预算中的、写在创新资助计划中的以“百万美金”为计量单位的预算表，已经被各地各种手握千万量级年度预算的小官僚们写了一轮又一轮了（听说现在手握百万量级预算的也在积极参与这种事情了）。
上图中，臭鼬工厂“星驱动”系列技改投资中，有据可查仅CHARLIE项目就给PTC创造了一个三年实施周期的、数亿美金的大单。
在GPTs泛滥的情况下，“新”太便宜；在“生态位”锁定和“奶头乐”麻醉的情况下，“质”太隐蔽；当吭哧吭哧干活的专业人员和工程师们心安理得的窝在分配链和鄙视链的低端时，要靠什么样的人事物造什么样的词来体现“生产力”呢？
生产者的社会地位是由局部的生产关系定义的，生产力的先进程度是由全人类的发展历史验证和记录的。从宏观上看，没有任何力量能阻挡先进的生产要素流向更适合发展先进生产力的生产关系。
言归正传，我等三尺微命、一介书生，并没有任何指点江山的余力与余地，也没有复杂严密的情怀和逻辑，只是在鼠目寸光所及之处，小心翼翼的去找一些直观上感觉就很香的东西，像老鼠一样将各种陈芝麻烂谷子囤起来。说来讲去，谢谢了！
