河南最快超算中心正式启用 计算速度每秒800万亿次

发布时间:2019-04-03 14:37:18   浏览次数:12189

从古老的“结绳记事”，到古中国发明的珠算，到近现代的计算尺、差分机，再到电子计算机的诞生……人类从未停止对计算工具的改进与发明。计算工具在经历由手动式到自动化的演变后，已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。

近日，随着2017ASC世界大学生超级计算机竞赛在郑州大学拉开帷幕，超级计算机这个词汇，也随之走进更多河南在校大学生及公众的视野。

然而，绝大多数人对超级计算机的认知仅停留在运算速度快、功能强大的层面，其究竟有哪些功用?跟老百姓的日常生活有什么样的关联?大河报记者就此进行了专访。

世界“最牛”超级计算机在我国，模拟出未来100年的地球气候仅需30天

如今的超级计算机，是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机。

经过几十年不懈努力，我国已成为继美国、日本之后的第三大高性能计算机研制生产国。特别是今年在央视网络春晚上首次曝光的超级计算机——“神威·太湖之光”，不仅蝉联TOP500榜单世界第一，还一举拿下“戈登·贝尔”奖(被喻为计算机高性能应用领域的诺贝尔奖)，成为我国高性能计算应用发展的一个新里程碑。

它究竟有多牛?据发布，其计算速度超过每秒10亿亿次，计算能力相当于全球72亿人口同时用计算器连续不间断计算32年，是当前全球最快的超级电脑;它能10几分钟完成海啸预警，30天内完成未来100年的地球气候模拟……

作为高科技发展的要素，超级计算机早已成为世界各国经济和国防方面的竞争利器，“神威·太湖之光”也因此被喻为“国之重器”。

河南最快超级计算中心启用，建在郑州大学

就在2月16日下午，由郑州大学和无锡神威太湖之光超算中心联合举办的“2017ASC世界大学生超级计算机竞赛”正式开幕。开幕式上，郑州大学(郑州)超级计算中心也正式成立。未来的近两个月时间里，来自全球各国的230支队伍将通过远程登录两个中心的超级电脑，挑战“最强大脑”和“大科学”。

大河报记者了解到，该中心是郑州大学与郑州市人民政府联合共建，投资近6000万元。中心部署了全国规模最大的KnightsLanding(英特尔最新的72核XeonPhi芯片)平台，计算能力峰值按800万亿次/秒配置，位居河南省首位、全国高校前列。

“另外，我们计划经过2-3年的努力，争取通过二期建设，使超级计算中心的运算速度峰值达到3000万亿次/秒，将郑州大学超级计算中心提升为河南省超级计算中心。”郑大智慧城市研究院副院长田智慧告诉记者，这，也是本次世界级比赛选在河南举办的原因之一。

他还介绍，郑大超算中心的启用，旨在支撑郑州市智慧城市建设、电子政务以及郑州大学科学计算和产业技术创新的重大信息基础设施建设。

超级计算机有多大?占地1300平方米

计算机前面有了“超级”的点缀，跟普通家用电脑在长相上究竟有啥区别?

昨天，记者实地探访郑州大学超算中心看到，不同于家用电脑的小巧，这台超级电脑占地面积达1300平方米。走进机房，首先映入眼帘的是一个巨型屏幕，“它就相当于超级电脑的显示屏，屏宽3米、高6米。”工作人员尚远介绍说。

在显示屏背后的房间里，配备着这台超级电脑的专门供电设施，设施旁还增设了240块蓄电池。“这样设计是为了保证即使电网停电，超级电脑也不会断电。”工作人员解释道。

在超级计算机中心的核心区域，记者注意到，不同于家用电脑仅有一个主机箱，这台电脑则有一个主机群，由200余个整齐排列的黑色计算机柜构成(如图)。

超级计算机有啥用?能“算气候”、“算环保”、“算健康”

●算气候，精准预报天气就靠它

“世界上最快的计算机，总是先应用于气候模拟。”中科院大气物理研究所首席科学家周天军曾说。

记者了解到，天气预报需要实时处理、存储、查询、分析和统计海量气象数据。比如说，从西伯利亚上空来的气团，可能要两到三天才能到达河南。河南省气象局利用卫星观测数据，在超算中心，将气团的加速度、边界条件都计算出来，就能够预测气团到达的时间与强度，再根据华北地区的气象数据作出综合判断。

●算环保，它是雾霾预警的“好帮手”据了解，国家超级计算天津中心的“天河一号”超级计算机已经与中国气象局气象科学研究院等单位合作，构建了自动化实时雾霾预警预报系统。只需要2~3小时就能算出最长时效5天的数值预报，实现目前雾霾预报最高网格精度2~3公里;而在过去，精度为50公里左右。“通过对污染源、区域污染数据的精确分析，它还能为未来雾霾治理提供解决方案。”郑大超算中心一负责人透露。

●算健康，让医疗变得更“对症下药”如今，超级计算机在药物筛选、基因组测序、精准医疗等方面均取得了诸多应用成果。比如，广州超算中心的“天河二号”超级计算机曾开展面向埃博拉病毒的虚拟药物筛选，一天时间能完成世界上已知结构的4200万小分子化合物的筛选工作。

医疗专家指出，每个人身上有上万亿个细胞，而每个细胞里面有23对染色体……这些基因序列是破解人类生命遗传信息的钥匙。“超级计算机恰恰能帮助科学家从海量的数据信息中，计算分析并辨识基因及其序列，最终获取遗传信息。”田智慧在受访时也说，一旦有了这些遗传信息，就能做到“对症下药”。

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截至今年，全国共有6家国家级超级计算中心

作为具有前瞻性的研究领域，超算是全球科技大国必争的制高点之一，国际竞争向来激烈。那么，中国超算发展现状如何?

记者了解到，截至2017年，科技部批准建立的国家超级计算中心共有6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和国家超级计算无锡中心。

其中，“神威·太湖之光”超级计算机隶属于无锡中心。不过将来还有比这个计算机更厉害的，去年天津超算中心同国防科技大学合作，启动了新一代百亿亿次超级计算机样机系统的研制，目前已经取得了阶段性成果，预计今年底能够研制成功。

计算中心之间有哪些关系?据郑州大学超算中心相关负责人介绍，这些中心的业务方向一致，相互之间资源共享、互通有无。