（来源：新华日报）

□ 本报记者 张 宣

6月初，《江苏省数据基础设施发展报告（2025年）》正式向社会发布。报告显示，截至2025年底，江苏综合算力指数位列全国第二；其中特别提到，我省算力基础设施能力强。坐落于无锡蠡湖畔的国家超级计算无锡中心（以下简称：无锡中心），正是全省算力基础设施体系中的标杆，被称为算力“皇冠”上的“明珠”。

作为科技部批准的国家级公共技术服务平台，无锡中心今年恰逢运行十周年。

十年来，依托“神威·太湖之光”等国产超级计算机，这个平台不仅在性能指标上屡次登上世界之巅，更在先进制造、航空航天、生物医药等领域攻克了一系列“卡脖子”难题。近日，记者走进无锡中心，探寻这颗“明珠”究竟如何支撑江苏制造升级。

“璀璨明珠”：海量样本中找出“最优解”

“江苏算力位居全国第二，超算在其中的贡献，绝不是简单的数量叠加。”站在“神威·太湖之光”国产超级计算机前，国家超级计算无锡中心先进制造部部长任虎开门见山，超级计算机是整个算力设施“皇冠”上的“璀璨明珠”，它的价值更多体现在技术引领和生态标杆作用上。

在任虎看来，当前算力产业覆盖的方向广泛，既包括大众熟知的互联网服务、常规IT行业，也包括传统的科学计算与工程计算，以及近年来快速兴起的AI算力。“过去超算的主战场是科学与工程计算，现在AI相关的Benchmark（给模型做的‘标准化考试’，用来衡量和比较不同AI的性能高低）也被纳入了超算性能测试的标准范畴。”他表示，超级计算机对传统科学计算、工程计算以及人工智能计算都具有巨大的推动和引领作用，因此其被称为算力“皇冠”。

很多人会好奇，科学计算与工程计算究竟有何区别？任虎用一个通俗的比喻解释了二者的差异。“科学计算关心的是‘是什么’和‘会怎么样’，重点是发现规律、预测演化。”他举例说，推演天气变化、模拟地壳运动、研究分子动力学与量子力学，乃至天体物理层面的宏观探索，都属于科学计算的范畴。“它通过模拟和推演客观规律的演化过程，最终提炼出知识和内在机理，本质上是一个‘正问题’。”

工程计算则恰好相反。“工程计算关心的是‘我们要怎么做’，是为了达成设定的目标而去设计方案、优化参数。”任虎表示，小到一个器件零部件的设计，大到飞机、卫星、火箭、桥梁隧道等复杂工程，都属于工程计算的应用场景。“比如同样是空气动力学问题，科学计算会研究特定条件下空气流动的速度分布、压力分布及其内在机理；而工程计算则会思考如何利用空气流动规律，把飞机设计得阻力更小、升力更大、噪声更低。”

任虎进一步解释，科学计算更多是正向求解，而工程计算本质上是一个“反问题”——已知目标性能，反向寻找最优设计方案。“反问题的维度比正问题高出许多量级。”他举了一个直观的例子：一架飞机简化后有10个关键设计参数，每个参数取10个采样点，整个设计空间就有10的10次方个样本组合，这是一个极其庞大的数字。“设计寻优的过程，就是通过求解海量样本的正问题，从中筛选出最优方案。没有强大的算力支撑，根本不可能完成。”

任虎还有另一个身份——神工坊智能科技有限责任公司创始人、CEO。“技术要真正创造价值，必须走向产业化。神工坊就是中心在工程计算方向孵化的产业化企业，目的就是把这么多年积累的技术，真正推广到千行百业中去。”他介绍，神工坊2022年成立以来发展迅速，今年营收同比增长300%，充分验证了市场对先进工程计算技术的旺盛需求。

回望无锡超算中心走过的十年，任虎感慨颇深。2016年，“神威·太湖之光”一经亮相便连续四次斩获全球超级计算机TOP500榜单第一名，让世界见证了中国超算的速度。“那是一个拼性能、建生态的阶段。”他表示，早期的核心任务是把国产超算的硬件能力发挥出来，搭建基础软件生态，证明国产申威处理器不仅能跑起来，还能跑出世界顶尖水平。

“而今天，我们站在十周年的节点上，最大的变化是从理论性能转向了应用落地。”任虎说，6月17日当天，团队将发布的民用飞机多学科联合设计优化软件平台成果，正是这一转变的标志性节点。“这套完整适配国产申威处理器的飞行器设计优化软件，打通了正向气动求解、结构优化、反问题设计，以及网格生成、可视化等全链路功能。”他表示，这意味着国产超级计算机的工程计算生态迈上了新台阶，从单点工具可用走向了全链路贯通。

“大国重器”：与衣食住行息息相关

“很多人会问，用普通电脑不行吗？为什么一定要用超算？答案很简单：普通电脑算不动。”神工坊智能科技有限责任公司首席技术官赵程鹏坦言，工程设计优化的计算量，远远超出了大众的想象。

他以载人飞行器的气动计算为例：“要做到精细计算，通常需要上亿甚至几十亿网格（代表计算的分辨率，越高越准确）。即便是用上百万核心并行规模，求解一个正问题也可能需要一周甚至数周时间。”而设计优化需要评估成千上万甚至上亿个样本方案，“整个寻优过程消耗的算力可想而知，没有超级计算机根本无法落地应用”。

赵程鹏进一步介绍，即便是简化到百万网格的早期设计阶段，也需要数百核运行数个小时才能得到一个方案的结果。“现在我们还引入了AI数据驱动的方法，把数据、算法和算力结合起来，才能在工程可接受的成本和周期内完成设计优化。”他强调，无论是传统数值计算还是AI方法，都离不开算力支撑，超级计算机在其中是不可或缺的角色。

在众多应用场景中，赵程鹏重点提到低空经济这一国家战略方向。“现在国家大力发展低空经济，需要大量种类各异的飞行器，但目前低空飞行器的气动布局设计还比较粗放，性能、可靠性、经济性都有很大提升空间。”他分析，传统民航客机和军用飞机经过几十年的经验积累、优化，已经非常成熟；而低空经济的各类飞行器尚处于发展初期，不可能再花三四十年慢慢积累经验。

“尤其是电动飞行器，电池能量密度低，自重又大，对气动优化的需求极为迫切。”赵程鹏做了一个对比：汽车重一些没关系，刹车时还能回收能量；但飞机不一样，重量越大，悬停和飞行消耗的能量就越多，直接影响载重和续航。“现在很多电动无人机、载人飞行器只能飞30多分钟、几十公里。如果通过极限气动优化把续航提升到一小时甚至更长，航程突破几百公里，整个产业的应用场景都会被彻底打开。”

“很多人觉得超算离普通人很远，其实它和我们的衣食住行息息相关。”赵程鹏举例说，每天看到的天气预报，背后就是海量的气象数值计算；生物医药领域的蛋白质折叠、基因分析，依赖超算加速新药研发；制造业的数字化转型，更需要工程计算作为基座。“超级计算机不是放在实验室里的摆设，它是整个工业体系数字化、智能化的底层支撑。”

谈及国产自主可控，任虎语气坚定。“过去我们依赖进口处理器和商业软件，很多关键领域的计算安全是没有保障的。”他表示，现在从申威处理器到整机系统，再到上层的工程仿真软件，整条链路都实现了自主可控。“这不是简单的替代，而是通过先进计算技术实现跨越式发展，走出一条自己的路。”

“超智融合”：为产业创造价值

“现在大家都在谈AI算力，超算会不会向AI转型？我的答案是：不是转型，而是融合。”神工坊智能科技有限责任公司首席研究员高飞表示，工程领域需要的不是通用大语言模型，而是“物理AI”，也就是AI for Science、AI for Engineering。

在他看来，纯数据驱动的AI在工程领域有一个致命缺陷，那就是幻觉。“工程领域容不得半点虚假，一旦AI给出错误的计算结果，可能造成灾难性的后果。”因此，无锡中心提出了“超智融合”的技术路线：既保留传统高性能工程计算的物理约束，又融入AI的数据驱动优势。

“传统数值计算保证结果的可靠性，AI技术提升计算的效率和精度，二者缺一不可。”高飞透露，团队目前正在打造超级计算与人工智能融合的新型工程计算数值引擎和基座。即将发布的数字孪生风洞，就是这一技术路线的典型验证。

“数字孪生风洞不是单纯的数值模拟，也不是纯AI模型，而是多模态融合的产物。”他介绍，这套系统首先用高分辨率并行数值计算打下基础，再融合真实风洞实验数据修正物理模型，同时利用历史仿真数据对计算过程进行加速。“既保证了物理上的可靠性，又实现了跨量级的性能提升，让数字风洞试验的实时性大大增强。”

任虎强调，数字孪生风洞的成功验证，标志着“超智融合”的新型工程计算范式正式成立。“未来这将是一个全新的纪元，工程计算不再是传统的纯数值模拟，而是超算与AI深度融合的智能计算。”

“中国的工业软件，尤其是工程仿真软件，长期落后于国外。”任虎坦言，跟随式发展很难实现超越，而超算技术提供了换道超车的机会。“这就像新能源电池之于中国汽车产业，我们通过基础计算技术的创新突破，为国产工业软件提供超越国外的性能和功能，实现跨越式的国产替代。”

展望下一个十年，任虎思路清晰明确。“科研线上，我们继续深耕‘超智融合’，推动传统工程计算向智能计算范式升级，打造新一代的数值引擎。”他说，应用线上则是加速产业化，通过成果转化、知识产权运营等方式，让先进计算技术赋能更多行业。

“十年前，我们靠性能指标站上世界之巅；十年后的今天，我们更看重技术能不能解决实际问题，能不能为产业创造价值。”任虎表示，超算技术的发展逻辑正在从“顶天”向“立地”转变。“今天我们用超算这把‘牛刀’解决最难的问题，明天这些技术就会不断下沉，惠及更广泛的应用场景。江苏算力全国第二的底气，不仅在于规模总量，更在于有超算这样的‘皇冠’引领，不断把技术边界向前推进。”

（受访单位、视觉中国供图）