前言

如果说蒸汽机是工业革命的引擎，发电机是电气时代的引擎，那么计算机就是数字信息时代的引擎，而超级计算机是引领科学计算创新、攀登新高峰的引擎。

通常，人们认为计算机就是用来计算的，因为它算得快、算得准。这个观点没有错，最早发明计算机就是为了计算（Computation），而计算机的能力也称为算力（Computing Power），特别是在密码破译中，计算机发挥了巨大作用。这是个博弈问题，只要我方计算机算得比敌方快，敌方就很难破译我方的密码，而我方就可能破译敌方密码。随着计算机应用领域的扩展，计算机应用已经无处不在了。我们已经从单纯地依靠计算机计算的时期迈入了数字时代，即计算机世界可以是物理世界的一个数字模型。在这个数字虚拟空间中，我们几乎可以做任何想做的事情，比如战场模拟对抗、汽车碰撞、数字风洞、大气模拟等。这时，我们发现解决这类问题的计算规模是巨大的，数据是海量的，普通计算机无法承载和完成这类任务，所以超级计算机应运而生。

在和业内的首席信息官（CIO）们接触时，他们常常会问，超级计算机到底有什么用？在决策要上马的超级计算机项目时，他们往往困惑于需要多大的计算能力。更为纠结的是，这个方案应该找谁来规划？企业董事长或财务总监则关心投资回报率怎么衡量。其实，问题的核心在于“不知道超级计算机能解决我的什么问题”。我们可以看到，很多创新企业或产品的背后都有超级计算机的助力，从薯片生产到新能源汽车、宇宙大爆炸研究、太空之旅都利用了超级计算机来解决问题。

我们可以看到，超级计算机的应用对一个制造企业是非常重要的。业内人士有一个共识，即制造业每投资1美元用于超级计算机的建设，就会产生83美元的收入和20美元的利润。

现在，公有云的发展如火如荼，云的概念深入人心，我国许多城市也在致力于建设超级计算中心。但人们总觉得超级计算中心和公有云是两条路上跑的车，完全没有交集。事实是这样吗？我们试图在书中探讨、回答这个问题。

本书就为什么需要超级计算机、超级计算机能解决什么样的问题、超级计算机的演变与发展，以及超级计算与云计算的融合发展展开深入的探讨，希望读者对以上问题有个深入的理解。对那些希望或者正在建设超级计算机的CIO们来说，本书可以给他们提供建设方法和方向、技术方面的提示和经验分享。

希望这本书能让更多人了解高性能计算，用好高性能计算的算力服务，让算力经济发挥更大的作用。祝大家阅读愉快！

张福波 张云泉

2022年6月