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中国超算支撑关键家当完成逾越式生长
2019-07-29 作者: 记者 毛振华/天津报导 来源: 经济参考报

  编者按

  作为国度严重年夜科研基本举措措施,超等计算机是真正意义上的“大年夜国重器”。以后,我国超算事业已走过了40余年的生长过程,不只完成了自立创新的诸多“第一”冲破,并且接连几代超算还登上了世界速度巅峰。随着基本逐步打牢,我国超算事业上接气象、下接地气,加快办事于家当创新,正在构建起身当生长的核心支撑力。

  在天津滨海新区举办的“纪念中国超等计算事业生长四十年暨国度超等计算天津中间成立十周年”活动现场展示的“银河三号”原型机上部分自立创新配件。记者 毛振华 摄

  从“银河”的汗青性冲破,到“银河”“神威”等一系列超等计算机向世界展示“中国速度”,之前40年,依托国度级超算中间扶植,在国度和处所的协同支撑下,中国超算事业生出息入了慢车道,支撑着诸多家当完成生长冲破。

  超算中间鳞次栉比

  前不久,中科曙光、天津海光、成都海光集成电路、成都海光微电子技巧和无锡江南计算技巧研究所5家机构被美国商务部列入所谓“实体清单”。中科曙光与江南计算技巧研究所正是两家E级超算原型机的研制方。

  我国超算事业特别是E级超算研发能否会就此停止?这是外界最为关怀的话题。相干专家向记者泄漏,一方面,我国超算事业正在构玉成体生长优势,不会由于个别企业被封闭就堕入窘境;另外一方面,加快自立创新早已成为超算业界生长的共鸣,自力研制E级超算曾经在停止中。

  回想这些年生长过程,我国超算事业从无到有,以后更进一步向着超算大年夜国、强国赓续迈进。截至今朝,我国前后在天津、长沙、广州等地建成6家国度级超算中间,为创新驱动生长供给了新动能。

  早在2009年5月,科技部赞成成立国度超等计算天津中间,随后又赞成成立了深圳、济南、长沙、广州、无锡国度级超算中间。“银河一号”“神威蓝光”“曙光星云”“银河二号”“神威·太湖之光”等一批超等计算机在这些国度级超算中间完成安排和应用,开创了中国自立超等计算技巧创新与家当化的逾越式生长新过程。

  位于天津开辟区的国度超算天津中间成立最早,这里安排着我国首台切切亿次超算“银河一号”。天津滨海新戋戋委书记张玉卓表示,自2008年滨海新区与国防科技大年夜学签订周全科技协作协定以来,两边走出了一条军平易近融分解长创新之路,“‘银河一号’不只广泛应用于经济、科技等诸多范畴,并且为科技创新家当生长供给了有力支撑。”

  国防科大年夜副校长黎湘说,环绕超等计算技巧创新成果转化,天津渐渐建立起从高性能芯片、自立操作体系、高性能办事器、数据库等较为完美的自立信息家当,成为高端信息技巧创新、转化和引领的示范基地。

  从“银河”的汗青性冲破,到“银河”“神威”等一系列超等计算机活着界范围内叫响“中国速度”的品牌,之前40年是中国超算事业赓续冲破的40年。在实际中,依托国度级超算中间扶植,在国度和处所的协同支撑下,中国超算事业生出息入了慢车道。

  “超等计算机已成为表现国度创新才能的国之利器。”科技部高新司副司长梅建平表示,我国将研究扶植完美国度超算基本举措措施,从全国一盘棋来设计和全体构造,支撑在重点区域扶植国度级超算中间,“欲望这些超算中间连接起来,成为真实的国度超算搜集,构玉成国超算资本共享的新格局。”

  应用为先支撑创新

  与欧美超等计算机大年夜都安顿在重点实验室,重要办事于学术机构及高校不合,我国超算“开门”弄科研,重视加快技巧创新与应用创新的深度融合,攻关严重年夜应用范畴,铸造家当生长弗成或缺的“国之利器”。

  安顿在国度超算天津中间的“银河一号”是应用的典范。该中间主任刘光亮简介,“银河一号”不只支撑着诸多家当完成生长冲破,并且构建起了它们的核心支撑力。

  走进“银河一号”机房可以看到,140个黑色机柜分多列排开,指导灯有规律地闪烁。国度超算天津中间应用研发部部长孟祥飞简介说,“银河一号”如今完成满负荷运转,每天并发在线计算义务数逾越1400项,做到了真实的“中看又中用”。

  “银河一号”已应用10年,是世界上持续稳定运转时间最长的超等计算机。它在“算天”“算地”“算人”上持续办事于航空航天、气候预告、宇宙演变模仿、抗震分析等科研创新。每天办事8000多个科研计算义务,累计支撑国度科技严重年夜专项和研发筹划等逾越1600项,为石油资本开辟、设备制造、生物医药等行业企业累计带来经济效益近百亿元。

  在高端设备范畴,支撑海西服备、无人机等停止数值模仿;在生物医药范畴,支撑艾滋病、胰岛素等自立知识产权新药的研发并取得严重年夜冲破;在新材料研发范畴,支撑200多个从事纳米、储能、超导等新材料的科研团队展开计算模仿研究。

  中石油西方物探研发中间高等工程师陈继红说,基于“银河”平台,以自立高性能勘察数据处理软件体系为支撑,有力推植物探展开,保证了国度动力安然。

  黎湘表示,社会在赓续进步的同时,依然面对很多严重年夜挑衅,这些挑衅包含动力、全球气候变更、陆地情况、疾病治疗等,“处理这些挑衅,我们须要超等计算机。”梅建平也认为,以国度超算天津中间为代表的国度级超算中间、超等计算的研制单位和应用单位,推动中国科技创新的全体生长。超算正日趋成为驱动创新,特别是大年夜型企业家当创新的关键力量。

  星斗大年夜海再赴征程

  近年来,E级超算成为各国在超算范畴追逐的新目标。美国动力部已拜托英特尔和克雷公司,合修建造美国首台E级超算,交付时间在2021年阁下;欧盟估计于2022年到2023年交付首台E级超算;日本生长E级超算的“旗舰2020筹划”由日本理化所主导,完成时间设定在2020年。

  “它将是现有超算性能上的一次巨大年夜奔腾。”孟祥飞说,E级超等计算机有望在气候迷信、可再生动力、基因组学、天体物理学和人工智能等范畴“大年夜显身手”,协助处理今朝没法处理的困难,被公认为“超算界的下一顶皇冠”。

  也正由于此,一旦率先研收回E级超算,不只将摘取世界超算桂冠,并且作为一项科研范畴严重年夜基本举措措施,将对诸多尖端范畴产生严重年夜且深远的影响。

  我国在E级超算范畴早已起航。2018年7月,自立研发的“银河三号”E级原型机在国度超算天津中间完成研制安排并经过过程验收。刘光亮估计,零件在2021年阁下完成研制,届时运算才能将比“银河一号”进步200倍以上,完成逾越式晋升。

  在“银河三号”E级原型机体系项目实施中,科研团队专门自立设计了三款芯片:“迈创”众核处理器(Matrix-2000+)、高速互连控制器、互连接口控制器;自立设计了四类计算、存储和办事结点,十余种印制电路板,核心关键技巧上完玉成体自立可控。

  原型机体系研制成功后,该中间随即启动了大年夜范围的计算应用测试,用数据措辞。孟祥飞说,测试触及国度12个严重年夜创新专项范畴、数十个国度重点研发筹划。在不到一个月的时间里,多个中科院旗下院所和中国空气动力研究与生长中间、北京邻近空间飞翔器体系工程研究所、清华大年夜学等30余家协作单位轮番上阵,马一向蹄应用原型机展开一系列大年夜范围并行应用测试,触及大年夜飞机、航天器、新型发动机、新型反响堆、电磁仿真、新材料新动力、气候气候、生物医药等范畴50余款自立研发高性能软件和大年夜型开源软件。测试下的原型机实力不俗。仅6个机柜就达到了与“银河一号”120个机柜相当的计算才能。

  石油勘察是超算应用的重要范畴之一,称得上“找油”利器。在原型机上的石油勘察地动正演模仿测试注解,其计算节点中一个核组的性能就达到“银河一号”单节点的1.24倍,而原型机每个节点有12个如许的核组构成,“找油”更快更准。孟祥飞称,这解释“银河三号”E级原型机比拟“银河一号”具有更好的高速互联搜集,通信性能优势明显。

  紧随厥后,神威E级原型机在国度超等计算济南中间完成安排。山东省计算中间主任杨美红表示,原型机的成功研制对E级计算机研制筹划和技巧道路停止了周全体系验证,为E级计算机的研制成功铺平了门路。另外,由中科曙光牵头的曙光E级原型机体系也已完成。

  从世界各国研发设定的时间节点看,E级超算均估计在2020年至2022年推出,是以本年正是E级超算研发的关键冲刺年。基于自立创新的中国E级超算将沿着先人的萍踪,持续夯实基本、加快办法,向着全新的世界速度之巅提议冲锋。

 

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