中国芯片产业现状：新冠与癌症的双重解决之谜，HPC时代的无限可能

高性能计算（HPC）一直以来都给人以神秘而高深的印象，这是因为它主要用于学术界推进基础科学研究和探索。然而，新冠疫情突如其来，让人们重新认识了HPC——它不仅反应迅速，对于热点事件的响应速度令人意外地快。在全球范围内，领先的基因与药物研发机构利用HPC支持，在几小时或几天内就破解了新冠病毒结构，并立即开始疫苗研制。这一变化不能用“快”字概括，而是既快又精准。

在2021年CCF全国高性能计算学术年会上，英特尔副总裁Trish Damkroger总结道：“每天都有新的用户憧憬使用高性能计算系统的新方法来应对越来越多的挑战。”例如制造业利用HPC设计运动装备、铁路公司使用托管天气预报服务避免脱轨、药剂师使用机器学习查明药物成分。这种技术正演进为整个行业共振，使得专业人士和普通大众都在思考：HPC还将如何在哪些行业引发创新？

医疗及生命科学领域，或许将迎来更多疑难杂症精准疗法或药物。如同对抗新冠病毒一样，通过融合基因测序、分子诊断等手段，加上E级算力的支持，将能提供更快速且精确的地方法律治疗方案。目前医学领域基础研究与临床实践仍然分离，这让很多基础研究偏离实际需求，从而影响到医学发展和进步。

转化医学概念正被提出，即把基础医学研究紧密结合临床实践，以实现实验室到临床双向、高效转化。上海交通大学附属瑞金医院转化医学中心作为国家级综合性转化医学中心，其重点聚焦肿瘤、代谢性疾病和心脑血管疾病等领域。

为了实现这一目标，该中心搭建了定制超算平台，不但导入英特尔至强可扩展处理器，还采用英特尔傲腾持久内存+分布式异步对象存储（DAOS）的方案，以满足数据访问需求。此举成功提升了数据处理效率，如从168小时缩短至不足8小时完成全基因组测序分析，为患者争取最佳治疗时机提供保障。

E级计算时代即将到来，它必将激发出更多让人意想不到的创新。但实现这一愿景并不容易，因为E级算力需要每秒百亿亿次浮点运算。而要达成如此水平，就必须进行大的变革甚至颠覆，最常见的一种方式就是导入基于异构架构的人工智能技术，比如CPU、GPU+FPGA+ASIC共同协作工作。

英特尔近年的XPU战略，就是这种异构架构创新方向的一种体现，其中第三代至强可扩展处理器借助于通用算力加速AI应用，同时兼顾金融领域蒙特卡罗模拟、二项式期权等复杂任务。这一切表明，无论是在癌症还是COVID-19这样的公共健康危机面前，只要我们能够充分利用中国芯片产业现有的优势，加上未来E级时代所带来的巨大可能性，我们就可以更好地解决这些问题，为人类社会带去希望与改变。