科技新词汇总是层出不穷。“云计算”热得发烫。
什么是云计算？云计算有什么特点？有哪些奇效？如何获得云计算服务？就读者关注的问题，记者来到滨海新区“国家超级计算天津中心”，见识了名震世界的中华“天河一号”超级计算机。
那叫一个震撼人心！1300平方米的超大型机房，整整齐齐排列着140个高大机柜。有计算区、通讯区、海量存储区……恒温恒湿，超级规模的大机群。分明就是一个计算机的大阵列啊！
2010年11月，世界超级计算机TOP500排名，“天河一号”荣获世界第一。中国成为继美国之后，第二个能够研制计算速度达到千万亿次超级计算机的国家。
超算中心副主任罗军研究员，温文尔雅的中年学者，谈笑风生，深入浅出，以通俗机智的语言回答了读者关注的问题。
什么是云计算？
关于云计算，网上众说纷纭。我请罗军研究员从专业角度谈谈什么是云计算。
他说，那就说说我个人对云计算概念的理解和认识吧。有些人感到云计算这个概念不好理解。说实话，这个概念确实有些奇怪。当初，为什么叫做云计算？为何非要叫个“云”？
最早提出云计算这个概念的，是美国亚马逊公司。他们是搞互联网电子商务的，包括网上书店，亚马逊是做得最好的，非常有名。他们的机器规模非常非常大，但是，每年特别忙的时间又不多，只是圣诞节前后系统特别忙。平时相对比较闲。他们就想了个办法，怎么让平时空闲的资源能够利用起来，对外提供服务？基于这样的考虑，设计了一种计算模式，叫“弹性计算云”。由于是他们最先提出“云”这个概念，所以，后来就叫“云计算”了。
为什么叫做“云计算”呢？第一，它的系统规模确实非常大，像天上的云，很多很多。第二，云计算它是虚无缥缈的，没有边界。如果采用云计算的方式，用户可以不知道为我提供服务的机器在什么地方。像是一片云，飘浮着，看起来，很多很大，可以使用，又见不着它。
很多人以为云计算有些神秘，像是在云里雾里。其实，云计算仅仅是个名词而已。它最本质的东西，或者说最主要的功能，就是利用互联网，把大量的计算资源、存储资源、网络资源等组合起来，能够对外提供服务。
这样一种计算服务方式，如果倒退10年、20年，是不可能做到的。因为那时我们的网络还没有普及到这样的程度。还有，云计算的技术基础就是虚拟化，比如，我现在有很多很多的资源，形形色色、各式各样。我通过虚拟化技术，就把所有这些资源让你看到是同一种类型资源。至于这种虚拟的资源最后由哪一台机器来算，被服务者一般是不知道的。
一个网络技术，一个虚拟化技术，这两项技术成熟了以后，才会有云计算。
为了让大家更好地理解云计算，一般用电网的比喻来说明。一个单位要建立自己的信息系统，最传统的方式，就是自己买几台服务器和存储及网络设备，建一个小的数据中心。这是大家很常见的现象。这就像多年以前，一些单位买柴油发电机，自己发电自己用。买了发电机，就要有人来管理。而且，发电量不能小于用电量。比如，单位用电峰值是5000瓦，买发电机就不能小于5000瓦，甚至要买6000瓦的。这样，会有很多剩余。但剩余了也无法给别人用。还有，发电机的使用、管理、维修，包括折旧以后的更新，这些包袱，都得单位自己背着。
用云计算，就相当于使用电网。以大规模发电厂替代各自为政的小发电机，形成电网规模，实现资源共享。电网，就相当于互联网。电网是可以调节的，今天你用的少，他用的多，可以平衡需求的不同，几个大区的电网，形成全国电网，可以调峰。电网发出的电，肯定比柴油机发出的电稳定。用电表结算，用多少电，交多少钱。使用电网，各单位就没必要买发电机了，也不需要配备操作、管理、维修人员，这一系列的开销，都可以省了。
云计算，其实要达到的就是类似电网这样的效果。
今后，每个单位不必建一个小的数据中心，自己也不用买服务器等设备。你把所有这些工作，都放到云计算中心去，由专业人士来管理，为你做好专业化服务。他们会给你计算，为你的存储做好备份呀，域名的管理呀，包括机器的管理、维修、更新换代等，你都不用管了。你只要按价付费就行了。
云计算的主要特点
关于云计算的特点，罗研究员说，其实在介绍云计算概念的时候，已经包括了一些，概括地讲主要有以下几点：
一是资源利用率高。各单位自己搞，要买多少台服务器、存储及网络设备？按照最高峰值匹配，很多时候用不了这么多，设备、人力等资源浪费很大。云计算则可以最大限度地提高资源利用率，节能减排，事半功倍。
二是可拓展能力强。如果一个单位建个系统，今后不够用了，再搞扩充，难度很大，往往要重新另搞一套，把原来的统统废掉。云计算很容易就把底层的容量给扩充了。它有虚拟化这一层，怎么扩充，用户也不会感知的，不会受到影响。
三是可靠性安全性高。因为我们是专业的云中心，有一流的管理人才，进行数据备份、服务器的保护等，有一流的安全设施。可靠性、安全性，无须你担忧。
四是节约资源节省开支。现在，很多单位或大或小，都要建个数字中心。最少，也得三四个人吧？人力成本的开销增加，建机房、搞装修，买机器、空调，还要不断更新。服务器一般三五年就淘汰，对中小企业来说，负担太重了。有了云计算，我们是专业化运作，不用你自己搞了，省心、省力、省钱。
五是资源共享优势。有许多企业搞工业设计，要使用一些行业软件。这类软件是非常贵的。动则几十万、上百万，一般的中小企业，肯定买不起。即使大企业买得起，花几百万买来，自己用的又不多，这是很不合算的。现在有了云计算中心，软件由我们来买。买了以后，多家来用，大家分摊这个成本，负担一下子就降下来了。有的设计院，想更新软件，又力不从心，负担不起呀。我买了，你来用就是了，为大家服务，资源共享。这多好呀！
六是便捷服务优势。我们做的动漫渲染，动画片的图画出来之后，怎么配色、配光，让画面更生动、更好看，这是完全靠计算机来算的。比如，建筑设计院、家装公司、广告公司，业主提出要看看设计或装修的效果图，也要做动漫渲染。如果每个公司都买一套这样的软件，他没这个实力，也没必要。一个设计师，坐在家里搞设计，只要你上网，希望得到云计算服务，办了登记手续，算完就给你返回去，你按价付费就行了，非常便捷。
七是提升中小企业科技能力。政府一直扶植中小企业的科技发展，云计算就是一个促进中小企业提升产品科技含量的有效平台。大企业财大气粗，可以自己建数据中心，可以买设备、买软件，浪费一点儿没关系，反正有钱。对中小企业来说，它没有这套设备和软件，有些设计就做不了，产品无法升级换代，就只能生产低水平、低利润、没有竞争力的商品，随时都有被市场淘汰的风险。依靠云计算服务，这些问题就迎刃而解了，对中小企业的科技发展有极大的促进作用。
超级计算与云计算
记者在电视纪录片《国之大器》中看到，上个世纪六七十年代，我们搞“两弹一星”，科技人员使用手摇计算机，非常辛苦，一算就是几个月，甚至几年时间……
罗军笑着说，那样的计算难题，如今在“天河一号”，几分钟或者几小时就解决了。
科研院所、大专院校、大型企业的研发中心等，常常会有本单位力所不能及的超繁重计算任务。“国家超级计算天津中心”所提供的服务，就能够为需要服务的单位在短时间内完成这类计算任务，我们叫高性能计算。
超算中心主要在两个方面做这个服务：一个是基于“天河一号”高效能计算机的云计算。另一个是除了“天河”之外，我们还有很多“集群系统”。集群是由多台服务器，通过网络把它连接起来服务的方式。
对于国家来说，超级计算机的意义是什么？
罗军说，超级计算机代表着一个国家的科技水平。2010年11月，世界超级计算机TOP500排名，“天河一号”荣获世界第一。中国成为继美国之后第二个能够研制计算速度达到千万亿次超级计算机的国家。在超级计算机世界500强的排名中，第一名很长一段时期被美国人把持着。2002年，日本人拿了一次第一，后来又被美国人超过。这次，是日本人暂时超过了我们。基本上是美国人拿第一最多，日本人其次，中国人正在崛起赶超。截至目前，世界上能够研制计算速度达到千万亿次超级计算机的国家，就是美国、中国、日本这三家。
“天河一号”超级计算机的重大作用主要体现在两个方面：一是解决了我国高性能计算能力问题；二是通过高性能计算服务，提高了科研院所的科技创新能力，提升了企业的核心竞争力。
超级计算机运算的速度非常快，它是“紧耦合”的一种方式。它跟集群系统不一样的地方：机群系统可以把多台服务器连接起来，但是，你很多机器连起来，不一定比我这一台算得快。虽然你规模比我大很多，但你不会比我快。因为，计算机的速度，是一个综合能力的体现，一个是计算的速度，一个是通讯的速度，还有一个是输入输出的速度。
集群系统与超级计算机的关系，打个比方，集群，好比一个车队，每辆车载重10吨，你有10辆车，一次能拉100吨，但碰到一个单件重100吨的货物，你就无能为力了。我有一辆载重量100吨的超级汽车，这个问题就迎刃而解了。
一个是容量、一个是能力，超级计算机的个体能力非常强大。一件事，不一定很多人来做，如果个人能力强，以一当十、以一当百，何必要那么多人？国家“十一五”期间，建了国家超级计算天津中心、济南中心、长沙中心、深圳中心，这几大中心，天津中心的规模最大、建成最早，也是应用服务开展最好的。
比如，由于以前没有像“天河一号”这样的超级计算机，我们的石油数据处理技术一直停留在二维水平上，降低了我们对地下地质资源储藏情况的分析了解能力，降低了我国石油资源的勘探能力。2011年1月，中石油公司在“天河一号”上仅用一天时间，就完成了我国面积最大的1060平方公里石油地震勘探数据复杂三维处理，取得了前所未有的成果。如今，中石油公司已将三维处理方法常规化，使我国石油地震勘探数据处理水平跃入世界先进行列。
服务全国服务天津
“国家超级计算天津中心”依托“天河一号”超级计算机及其集群，对外提供高性能计算服务。在服务全国、服务天津、服务滨海新区中成效卓著。国内许多重要科研机构正充分利用“天河一号”超级计算机，进行超大尺度的全球气候研究、中国海洋生态环境研究、与人类健康相关的基因研究，以及可控核聚变研究等关乎人类生存发展的重大科研项目的研究。
从2010年1月开始，天津超算中心已为300余家天津和全国的重点用户提供了高质量、高性能的计算服务，取得了一批具有国际先进水平的应用成果。
中长期天气预报
央视《新闻联播》之后的《天气预报》是收视率最高的节目。为什么？因为它关乎国计民生，也关系百姓的衣食住行，明天降温，你要增添衣服；明天下雨，你要备好雨具，而且，蔬菜价格会上涨……所以大家都关心。
原来的天气预报，在没有超算或集群能力不行的时候，只能做两三天、四五天。你想要半个月或一个月以后的中长期气象预报，是做不了的。其实，中长期天气预报，对国家非常重要。比如，我现在就知道半个月或一个月以后，南方某地有持续的大暴雨，我就能有从容的应对时间、采取必要的应急措施。可以提前给水库放水，应对洪水。如果只有两三天的时间，来不及呀。大型水库，放水要有个过程。防灾减灾，包括泥石流灾害，就可以提前做好灾害预警及人员疏散，政府应急的能力就提高了。
石油勘探投标
中国是世界第二大石油消费国。我们的中石油、中海油，都在国内国外搞油。石油勘探，要靠计算机计算，地层有没有油？比如，我这一大片区域，搞很多炮点，在地下放炮，要测量地震波，看它的波形，有油没油，地震波是不同的。靠这个来判断地下是否有油。尤其是到国外投标，比如中东某个国家或地区，把某片区域划出来招标。他会把前期勘探的一些数字资料给你，然后，由你自己决定投不投标。
你也不知道这地下到底有没有、有多少油？如果你花了几十个亿，打下去，没什么油呀，这个风险，只能你自己承担。这就看你计算机处理石油地震勘探数据的能力了，是二维，还是三维？而且，运算速度一定要快！投标是有时间限定的。如果算不出来，你投标就是拍脑袋。哎呀，这地方可能有油，就跟赌石头一样了，那怎么行？有了超级计算，心里就有数了。这么一算，大概油层有多厚、储量有多少，如果油很多，我把标价提高一点儿也没关系，提高竞标能力，最终获利的是我们。这方面的事例有很多。目前，中石油公司正在“天河一号”上进行第三批超大规模、2000平方公里的石油数据处理工作。
动漫渲染上春晚
今年春晚两个歌舞节目，《龙凤呈祥》和《天鹅湖》的舞台背景动漫超级渲染，就是在超算天津中心做的。
罗军说，我们与国家动漫园和天河酷卡合作，构建了全国规模最大、渲染能力最强的动漫与影视超级渲染云计算平台，面向天津、北京的动漫和影视制作企业提供高质量的服务，使滨海新区在动漫与影视超级渲染领域成为全国的引领者和标杆。
还有电影特效，最近3D电影《泰坦尼克》在中国上演一个星期，票房就过了4个亿。这些影片，都是靠计算机来计算，做特技、特效的。《阿凡达》也是在美国的超级计算机上完成渲染的，算了大半年。这类电影，以前我们是做不了的。我们没有这个计算能力。现在，可以做《阿凡达》、《泰坦尼克》、《功夫熊猫》，我们已经具备这个能力了。当然，创意、编导等有没有这个能力，那是另一回事了。至少，只要有了好的剧本，从制作技术上已经没有大的问题。现在，我们已经在做一些3D电影特技的服务了。文化大发展，要有科技的支撑。在动漫与影视超级渲染计算能力上，我们已经有了科技支撑的能力，这是重要的基础。
工业设计仿真
罗军说，我们投资将近1000万元，买了一些工业设计的软件，以云计算的方式对外提供服务，很受客户欢迎。以前，设计一个产品，需要做模型，费时费力浪费资源。现在靠计算机仿真就行了。计算机辅助设计，通过仿真模拟，把各种参数都输进去，又快又好。比如天津的汽车设计，包括碰撞试验，以前要拿很多车做破坏性试验。后来，也可以在小机器上做仿真碰撞。但是，仿真的准确度会打折扣，只能做50万单元的，到我们超算中心，可以做500万单元的。精度大幅度提升。比如，设计单位在我们这里做的高铁会车空气气流模拟，解决了许多设计问题。高铁的速度那么快，行车气流非常巨大呀，会车时的气流怎样？铁轨设计应该怎样？车厢设计应该怎样？直接涉及高铁的运行安全。设计单位委托服务，我们提供了这样的运算能力。还有天津大学做水电大坝仿真设计等，这些都是很好的项目。
卫星遥感数字处理
我国正在构建和完善“北斗系统”，具有重大的战略意义。遥感卫星或航拍飞机，把数字采集回来，通过我们的计算，就可以实现图像的立体化。空间地理信息的图像立体化了，才能更广泛地在农业、水利、地质、勘探、国防、基本建设等方面发挥重要作用。这就是新兴的空间地理信息处理产业。罗军说，我们正与国家测绘地理信息局下属的信息中心全面合作，“天地图”在全国布局三个地理信息数据中心，计划将北方中心落户在天津滨海新区，依托“天河一号”构建滨海新区空间信息（GIS）处理产业。
天津超算中心的服务范围还包括：生物医药、基因技术、新材料新能源、高端装备设计与仿真、航空遥感数据处理、航空航天、流体力学、空气动力学、海洋环境模拟分析等。我们还建立了滨海新区电子政务云中心，在新区各级政府与百姓之间搭建沟通交流的平台。
怎样取得云计算服务？
罗军说，超算和云计算，其实并不神秘。只要你有需要，我们就能够提供服务。云就在你身边，随时可以抓得住。我们提供的云计算服务，手续不会比上网买火车票更复杂。
想获得云计算服务其实很简单。比如一个企业，某个产品设计需要云计算服务，可以先登录到国家超级计算天津中心网站的主页，即：WWW.nscc-tj.gov.cn，有个“天河行业云”，点击进入，若你没有账户，可以先注册。就跟在网上买火车票一样的。注册时，需填写单位或个人信息，说明你需要什么服务、需要多少资源、需要使用多长时间、你的联系方式等，把这些描述清楚。你的注册信息就会传到中心来，我们有专业人士与你联系，并为你建立账户。当然服务是收费的，你可以到银行划卡付账。就像网络购物，也像上网买火车票一样简便。
云计算服务，既面向企事业单位，也面向个人。如果某一类软件我们暂时没有，而使用该软件的用户很多，可以由我们去购买，再向用户提供服务。其实，还有一种方式，现在软件很贵啊，如果有多家客户需要这类服务，我们可以跟软件公司谈，先把它租过来。租过来我得到的服务费，再跟软件公司分成，这样，大家都可以降低成本，实现互利共赢。这个做法，正在流行。
有的项目，我们还可以提供试用服务。提供给你一些节点，你先试试。看看是不是适合你？若试用效果不错，再签订正式使用协议。