2020年中国超算行业发展现状分析 超算奋战在新冠病毒疫苗与药物研发前线

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20 徐烁 • 2020-02-26 11:20:22  来源:前瞻产业研究院 E4237G2

超级计算机提升科研效率,助力病毒疫苗与药物研发

随着新冠肺炎疫情的持续,疫苗、药物的研制进展也时刻牵动着人心。如今疫苗研发每天都有新动向,药物筛选也有了实质性的进展,这离不开人工智能在科研中对效率的提升。

在疫苗与药物研发领域,近年来在我国不断发力的超算中心正全力以赴。超算是一个国家综合实力的体现,超级计算机主机即高性能计算集群,不仅在国防科技,工业化,航天卫星等领域发挥重要作用,在人工智能、深入学习、生物医药、基因工程、金融分析等新兴领域也发挥着重要的作用。在此次抗疫方面,可用于计算生物学、系统生物学、结构生物学、临床组学数据的分析存储、技术开发,辅助公卫中心进行病毒筛查、毒株分离、疫苗研发等工作。

近日,阿里、百度、腾讯宣布免费开放算力,帮助科研机构缩短研发周期。目前,我国多个超算中心正在发力协助中国疾控中心研发新型冠状病毒疫苗,科研人员正在利用超算进行靶点探寻、新药筛选、先导物及试验优化、药理毒理等研究工作。

图表1:中国超级计算机助力加速新冠病毒疫苗研发事件

截至2019年中国国家超级计算中心共有七家

国家超级计算中心是由国家科技部批准成立。截至2019年,科技部批准建立的国家超级计算中心共有七家,分别是国家超级计算天津中心、国家超级计算广州中心、国家超级计算深圳中心、国家超级计算长沙中心、国家超级计算济南中心、国家超级计算无锡中心和国家超级计算郑州中心。

图表2:中国七大国家超级计算中心

全球超级计算机500强榜单之中,中国境内超算上榜数连续五次蝉联第一

全球超级计算机500强榜单始于1993年,由国际组织“TOP500”编制,每半年发布一次。作为国之重器,我国超级计算机发展迅速。从数量来看,在2019年11月的第54届超算五百强中,中国上榜数量有227个,美国为118,日本29,法国18,德国16,荷兰15,爱尔兰14,英国11,其它国家的上榜超算数量皆不足10个。

图表3:2019年11月全球超算500强榜单国家分布(单位:个,%)

中国“神威·太湖之光”和“天河二号”位列榜单第三、四位

2019年11月,与2019年6月在德国法兰克福发布的榜单相比,全球超算格局变化不大。美国的“顶点”和“山脊”再次拿下榜单冠亚军,中国的“神威·太湖之光”和“天河二号”仍然分列三四位。

图表4:2019年11月全球超算500强榜单TOP10

中国与美国上榜超算数量差异明显,美国仅为中国的52%

中美两国在超算领域你追我赶的态势已持续数年。据榜单显示,2017-2019年,中国上榜的超算数量整体呈快速增长趋势,从17年6月的160台增加到227台。而美国安装的超算数量则由17年6月的169台连续下降至118台。中国上榜超算数量由2017年12月正式反超美国,直至2019年11月两国差距更加明显,美国上榜超算数量仅为中国的52%。

图表5: 2017-2019年全球超算500强中美超算数量变化情况(单位:台)

美国超算在平均性能上占有优势,中美差距有所缩小

上榜超算数量快速增长是中国最大的优势,但在总运算能力上,美国超算的平均运算能力依旧强于中国。从总算力占比上看,美国超算占比为37.1%,中国超算占比为32.3%;而在六个月前2019年6月的榜单上,美国超算占比为38.4%,中国超算占比为29.9%,性能差距有所缩小。

图表6:2019年中美超算性能对比(单位:%)

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国大数据产业发展前景与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

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