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独家探秘全球最强超等计算机“神威 太湖之光”

光阴>2019年05月16日 09:11:57
摘要 《全球时报》记者几经联系,日前终于走进全球最强超算——“太湖之光”的“机窝”无锡超算中央一探究竟。杨广文表示,跟着国度对付海洋权柄的存眷,这方面的研究也是未来无锡超算中央的一大重点偏向。

就在中国的最新型超等计算机“神威·太湖之光”(如下简称“太湖之光”)前不久赶超中国留任六届TOP500全球超算冠军的“河汉二号”,成为全球运算速率最快的超等计算机(如下简称超算),全世界就对中国这一“神秘机械”充斥高度存眷与好奇,坊间还传出各种各样无关国度超等计算无锡中央(如下简称无锡超算中央)和它拥有的“太湖之光”的传闻,国内外超算业界与媒体也在赓续颠末过程公开与私下的渠道搜集着“太湖之光”的点滴新闻。到底这个神秘的“超等运算巨无霸”什么样?而拥有这一超等机械的“机窝”(的诙愿超算中央的昵称)又是什么样呢?《全球时报》记者几经联系,日前终于走进全球最强超算——“太湖之光”的“机窝”无锡超算中央一探究竟。

全球最强“机窝”的低调程度超乎想象

很多人可能认为经营着全球最强超算的无锡超算中央一定非常高大上,但《全球时报》记者从无锡高铁站下车之后,几乎横穿了全体无锡市,才在无锡东北偏向一个并不是很起眼的科技园区内找到无锡超算中央的地点地。而它地点的大楼也非常低调,门口并没有摆放或挂设任何表明身份的标识,只是在大堂正中墙壁上挂着的一个液晶屏上显示:国度超等计算无锡中央迎接您。而在液晶屏的右侧是一个必要指纹开锁能力进入的玻璃门,上面写着国度超等计算无锡中央,后来记者才知道这便是通往“太湖之光”机房的大门。而在对峙低调的同时,这个国度级第六大超算中央的简朴程度也让《全球时报》记者大吃一惊。在乘坐电梯前往无锡超算中央当家人杨广文主任的办公室时,记者看到电梯厢体上的掩护资料还没有撤除,而杨广文办公用的转椅底座上竟然还保留着出厂时的塑料泡沫。

谈起无锡超算中央的树立,杨广文的自豪之情溢于言表。据他介绍,“十二五”期间,科技部支撑了两个十亿亿次级的超算项目,此中一个是先期启动的“河汉二号”项目,而后在2014年,“太湖之光”也在科技部正式立项,2014年末就已实现原型机的验证,而在2015年末就已经实现“太湖之光”体系的研制与组装。因为其时科技部的请求是建“全球一流的超等计算机和全球一流的超算中央”,所以在超算研制实现的同时,超算中央也就树立了。

用两年阁下的光阴就能研制出世界第一的超算,这个速率是不是太惊人了?杨广文回应称,“太湖之光”的详细研制光阴虽然短,但它之前颠末了很长光阴的技术预研。它采纳的是国度“核高基”重点科技专项支撑的由国度高机能集成电路计划中央颠末过程自立中央技术开拓的世界产“申威”CPU。“申威”系列的技术路线比较明晰而稳固,而也纳上一代“申威”CPU的“神威蓝光”超算为“太湖之光”的睁开做了很好的铺垫和尝试。没有它,“太湖之光”也就不会那么快研制进去。

那这个世界一流的“机窝”又有哪些优势呢?杨广文表示,因为其时中国最高程度的超算“河汉二号”采纳的是美国英特尔公司的“至强”处理器,所以国度盼望能采纳另外一种技术路线来研制新的超算,从布局之初的思绪便是要打造拥有世界产架构、自立可控软硬件的新超算,因此无锡超算中央最大的优势便是拥有全体自立的中央技术,另有一个优势便是“太湖之光”从原型机研制阶段就开端与应用方一路讨论互动,否则也不行能在初次夺得TOP500冠军时,就有三大应用入围世界高机能计算应用最高奖——“戈登贝尔”奖提名,而此时距离“太湖之光”实现研制还不到半年光阴。

零距离探访“太湖之光”

随后《全球时报》记者被允许进入无锡超算中央最中央的地区——“太湖之光”的机房。统统进入机房地区的职员都必需穿上防尘鞋套,墙壁上到处贴着禁止拍照摄像的标识。不过,据杨广文介绍,这些都在今年6月TOP500榜单发布之前贴进去的,因为其时“太湖之光”还处于严厉窃密阶段,6月20日机械发布后,全体无锡超算中央不管对付国内外同业,还是有意合作的应用方,都抱着一种凋谢的立场。记者在全体采访过程中也深入体会到这一点,记者采访时,还碰到广州番禺区的代表正在停止参观,据介绍,“河汉二号”地点的广州超算中央就位于番禺区。记者还目睹了好几拨外国的专家与相干企业到这里追求合作。

在机房外面,以什物情势展现了“太湖之光”采纳的申威众核处理器,单个处理器看起来非常小巧,大概便是一个相机SD存储卡那么大,但它所蕴藏的运算潜力和全体国产的技术含金量,不亚于一块钻石,而恰是这一个个小钻石排列在一路构成为了“太湖之光”峰值运算速率每秒12.54亿亿次、中扑速率每秒9.3亿亿次的全球最强运算能力。走进机房内部,首先映入《全球时报》记者眼帘的是三组弘大的机柜,中央一组机柜的正面用中文写着弘大的神威太湖之光,在每个机舱上也用中文与拼音写着这一名字。而在机箱的上部边缘另有着赓续闪烁的LED光条,这些光条全体上是蓝色的,但每隔几秒会出现赤色、绿色或许黄色光条的疾速律动。《全球时报》记者提出“这些光条色彩的变更是代表超算的运算状况吗?”,杨广文表示,这和超算的运算状况完全没有相干,只是为了展现一种比较神秘的科感效果。

据杨广文介绍,该机房的面积约1000平方米,三组机柜因此0、1、0的顺序摆放,此中两个“0”是由每组20个机舱构成的运算设备,中央的“1”是由8个机舱构成的网络设备(用来实现处理单位的互联互通),一共加起来是48个机舱。记者提出,机柜之所以以“0、1、0”的顺序摆放是不是因为计算机的代码便是由0和1构成的,杨广文说,重要是这方面的考虑,当然也同时考虑终间的充足利用和布局的全体效果。

工作职员随机打开一个机舱,看起来很像一个宽体式家用双开门冰箱,而里面排列着密密麻麻的运算单位则很像抽拉式档案柜。据介绍,每个机舱里面有4组超节点,每组超节点有32块运算插件板,每个插件板上有8个CPU,而这8个CPU的运算能力就可以或许或许到达每秒25万亿以上,所以一个机舱的运算能力是3.2千万亿次,相当于“神威蓝光”全体运算能力的3.2倍。记者又走到机柜的后面,看到这些运算设备除了衔接着大批网线外,每组运算单位上都接着两根水管,据介绍,这是用来冷却运算设备的重要构成部分,而这一水冷技术是“神威系列”超算的一大特色,它可以或许或许充足包管对高速运行芯片的降温效果,这一技术对付未来中国研制下一代百亿亿次级超算也将带来弘大的帮助,因为百亿亿次级超算高速运行发生的热量可以或许或许颠末过程这种办法很好地降温。

那这么壮大的运算机械在运行起来是不是噪音很大呢?记者在一进入机房就听到一种不太吵人的嗡嗡声,记者以为这是超算运械声音,不过工作职员向记者介绍,这其实是环境空调出风的声音,超算自己基本不发生噪音。记者在切近机柜时,确切基本听不到机械运械声音,只要水冷设备工作时非常轻微的流水声。

中国造“太湖之光”只为拿世界第一?

中国超算的睁开久长以来不停遭到存眷,但外界对付这个很烧钱的计谋项目也有不少质疑,此中很重要的一个根据便是中国花大价钱造出了全球机能最佳的超算,但在应用方面却“吃不饱”,甚至有用“十车道高速路上跑着很少的车辆”来形容中国超算机能与应用程度之间的相干。对此杨广文认为,在21世纪头几年,中国的超算应用能力确切比较弱,但在2005年之后,则进入一个疾速发展期,重要是因为超算越来越遭到科研单位与产业的看重,从事超算的人才网网也越来越多。而国度“十一五”布局的那几台机进去之后,中国超算的应用程度获得了极大的晋升。目前中国的有些超算可能处于“吃不饱”的状况,但这可能是与中国超算的经营思绪无关,国内的睁开趋向是机械牵引着应用走。这就要看国度是基于什么来考虑睁开超算了,如果是想要让国度的重点基础研究、中央设备研发甚至产业睁开都用上超算,那超算的需如果无止境的。所以只如果根据国度的这种计谋需要来睁开,就完全不用担心“太湖之光”跑不满。

据杨广文介绍,按照目前的统计,“太湖之光”半年来的利用率已经超过50%,目前已经累计拥有超过50多项应用,比6月获得世界冠军时又增长了10多项,目前有一些严重项目正在“太湖之光”上停止全机测试,比如入围了“戈登贝尔”奖的三大应用,另有一些应用目前正在“太湖之光”上一边停止小规模测试,一边排队等待更大规模应用的档期。目前,包含国度气象局等多个国度专业机构与研究院所都在“太湖之光”上睁开应用研究,并进一步与无锡超算中央追求全面合作,因此咱咱咱们完全不担心“太湖之光”跑不满,因为如今已经有不少应用方开端排队了。目前最中央的成就不是如何让它跑满,而是如何把它用好,可以或许或很多出重量级的效果。别的,必要考虑在拥有大批科研用户的同时,如何可以或许或许造就更多有意愿长期合作且必要旺盛的产业界用户。

对付“太湖之光”正在睁开或未来将有哪些严重应用项目标提问,杨广文表示,科研用户都有自己的应用软件,所以依靠“太湖之光”壮大的运算能力睁开研究,完全没有成就。除此之外,这些运算能力如何为江苏省这个制作大省带来帮助也是他咱咱们正在考虑的一个重要应用偏向。国度提出“中国制作2025”计划,而江苏的苏南制作对付国度的制功课转型具有风向标式的意义,咱咱咱们也盼望能更好地支撑本地制功课的睁开,将无锡超算中央建山省一个产业科技立异中央。他表示,目前,中国制功课有一个很大的成就便是大部分应用软件都是外洋的商用软件,而在这方面无锡超算中央也在布局,同时还在汽车制功课、船舶制作、新药研发等方面睁开研究。《全球时报》记者在无锡超算的应用效果展现区看到,中国航空、航天的相干研究机构目前正与无锡超算合作停止C919大飞机多种飞行状况的模拟,天宫系列航天飞行器的飞行状况模拟。山东的一家公司还在利用“太湖之光”的超强能力停止动漫制作,据介绍,如许不只可以或许制作出加倍逼真的动漫渲染效果,而且可以或许大幅缩短制作周期。未来很有可能会看到依靠“太湖之光”运算能力制作出的国产动画大片。

杨广文还还介绍了他咱咱们疾速晋升超算应用程度的两大经验。他说,如果可以或许或许在超算研制初期就开端布局应用,将大大提高应用程度,“太湖之光”之所以在这么短的光阴内,就能有目前这么高的利用率,便是因为采纳了如许的操纵情势。“咱咱咱们在机械研制过程中就充足与应用方停止互动,充足考虑他咱咱们的需要,在设备组装过程中,则是每增长一个机柜,都应用应用课题停止体系的功效与机能测试,稳固后间接供给应用应用,而不是全体组装实种后才开端应用。”他认为,设备研制的同时就布局应用可能是未来中国超算睁开的一个很重要的经验。而超算是一个交叉性很强难Э,必要一大批多领域专一合在一路共同研发,但如果全靠超算中央自己来招聘人才网网将是难以承受的。所以无锡超算中央正在运作一种全新的机制:与应用部分共同树立专题结合试验室,比如流体力学试验室、新药研发试验室、汽车碰撞试验室等。而结合试验室的主任由应用方难Э带头人来担当,便是要让相干领域最强的专家来引领这一结合试验室的工作,而无锡超算中央则利用全球最强的运算能力为他咱咱们供给支撑,并指点与协助停止程续移植,自立研发大型并行应用软件。别的,还可以或许或许与有需要的企业停止结合开拓应用软件。如许超算中央不用招聘那么多的应用人才网网,而是需要方带着他咱咱们自己的应用软件与研究团队到无锡超算中央一路工作,这就好像一个个项目组的概念。

今年长江中下流的洪涝灾害很严重,北京前不久也发生了严重的暴雨,那“太湖之光”在天气预报与灾害预警方面有些什从用远景吗?杨广文介绍,这是目前正在停止的非常重要的应用偏向,目前无锡超算中央和清华大学正在合作研制全球最大的地球体系数模拟器,从全球角度研究气候变更,为灾减灾、雾霾治理和国际气候会商供给数据支撑,目前在“太湖之光”计算能力的支撑下,实治全球10公里的地球体系数模拟。虽然无锡超算中央目前没有间接介入今年的灾害预警,但未来这方面将是研究与应用的重点。灾害预警方面将与国度气象、环保部分合作,而且空气品格监测方面的研究也正在停止。“咱咱咱们不只供给机械,还会约请国内相干专业的专家一路来停止研究,比如气象、海洋等等,基于这些研究效果,还会开拓一些应用体系,比如食粮预警,可利用“太湖之光”预测未来洪涝或许旱情对食粮产量的影响”。杨广文介绍称。

杨广文表示,跟着国度对付海洋权柄的存眷,这方面的研究也是未来无锡超算中央的一大重点偏向。目前重要是和国度海洋局合作的高分辨率海浪数值模拟,这个项目也是今年入围“戈登贝尔”奖的三个项目之一,存眷点是对全球海浪变更规律的研究,对付中国周边的重点海疆也会有针对地停止研究。据他介绍,另有一系列近海预报等应用也在“太湖之光”上运行,全体而言,国度海洋口在无锡超算已经有了布局,目前的相干合作单位有国度海洋局、国度气象局和海洋大学等。如今合作的海洋单位的相干研究已经应用在中国相干海疆的详细实践中了。据他介绍,“太湖之光”另有可能会应用于代表未来“黑科技”睁开偏向的研究领域,比如“人造小太阳”,也便是核聚变发电的相干实践与试验方面的模拟。

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百度网友:不帶這么玩的
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