高性能计算(超算)是科技创新核心竞争力的重要方面，是推动国家安全与发展的强力引擎，为解决国家安全、技术创新、经济发展和社会进步等一系列重大挑战性问题提供了不可替代的重要手段。经过不断追赶，我国超算的计算能力已经居于全球领先水平，“天河二号”“神威•太湖之光”多次荣膺全球超算速度之冠。而在超算应用方面，虽然2017年11月，基于神威太湖之光的超算应用“非线性地震模拟”蝉联“戈登贝尔奖”，但实际上，我国超算应用发展还远远滞后于超算能力的发展。

一是超算利用效率低。由于应用发展相对滞后，国内用于科学计算研究的超级计算机不到20%，用于金融业和制造业的比例也偏低。如，中科院超级计算中心通过千核应用课题支持了一批课题进行几千核甚至万核并行算法与软件研制的重点突破，但目前运行的大部分作业，其并行规模仍停留在几百或千个处理器甚至更低的量级，没有切实发挥出百万亿次超级计算机上万核并行的能力。

二是受制于国外垄断，应用发展滞后。在超算应用比较多的制造业和基础科研等关键领域，大部分应用软件都被国外垄断。我国不仅支出巨额软件采购费用，软件升级还受制于外方。比如，在我国有上万核并行能力的超级计算机上，即使仅有效利用几百个处理器的并行软件，大部分也是花费巨资购买的国外商业应用软件。再如，航空系统一年花费两亿多元进口应用软件，有的软件只是在原软件的基础上“改一改、升升级”，就得花费几千万元。

我国超算应用发展滞后的原因主要有以下几点：

一是在建设思路上，应用“置后”。欧美国家一般根据各领域实际应用需求，针对性地研制超算。目前我国还没有国家机构和组织统一制定高性能计算的中长期发展规划；从实践看，偏重于先发展超算计算能力，后考虑实际应用。

二是“重硬轻软”导致经费投入比例严重失调。美国能源部对超算软、硬件的投入比约为1：1。据有关专家介绍，我国超算的软件经费投入，在项目申报时占20%至30%，经项目审批削减后，实际仅占百分之十几。如我国正研发的几十个超算应用软件，一半以上与制造业有关，既能大幅推动制造业发展，又能促进超算有效利用，但项目审批时，经费经常被大幅削减。

三是研发力量分散。我国软件研发人员大部分分散在一些小的实验室、研究所，或者依附在以硬件研发为主的国家实验室，仅在气象、地球物理等个别领域建有专门的国家实验室，未形成合力。

四是软件人才严重匮乏。当前高校相关人才培养体系、培养计划和课程设置落后于超算应用领域人才需求。同时，科研评价体系难以对应用软件研发做出客观评价，加上科研经费管理不利于体现软硬件研究成果的不同价值，软件研发人员待遇偏低，导致应用软件研发人才频繁“跳槽”。

为此，建议：

一是成立若干国家级超级计算并行应用软件行业工程中心。制定我国超级计算机应用中长期研究规划和路线图；当前应着力开展艾级应用相关的基础问题和关键共性技术研究。此外，中心应以重大专项为牵引，集中多学科人才和资源，稳定研发方向和人才队伍。

二是转变“重硬轻软”思维，持续稳定支持超算应用软件研发。调整财政支出结构，统筹协调全国超算研制计划和经费安排，软硬件经费投入比尽量做到1:1。

三是鼓励超算中心联合应用部门组建联合实验室。实验室主任由应用方的学科带头人担任，超算中心提供高性能运算支持并指导或协助进行程序移植，自主研发大型并行应用软件，并通过应用在用户中培养人才。

四是重视计算科学学科建设和人才激励机制。推广“超算理论＋多学科应用”课程，促进超算领域多学科交叉融合。对高水平软件科研人员实行兼职兼薪、协议薪酬等模式；采取内外部结合的评价机制，给予软件研发人员公平公正的评价和职务晋升通道。