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解码中国式创新:计算机里的博尔特

2016-08-18 23:17 来源: 央广网  

  据中国之声《新闻纵横》报道,奥运赛场上,博尔特捍卫着人类的速度极限,那么计算机里的速度之王是谁呢?不久前,坐落于中国无锡的超级计算机“神威太湖之光”第一次揭开神秘面纱。它的峰值运算首次超过10亿亿次/秒、达到12.5亿亿次,持续性能高达9.3亿亿次/秒,荣登全球超级计算机500强榜单之首,创造了新的纪录。全球超级计算机500强榜单每半年发布一次,被“神威太湖之光”超越的,是曾经连续6次位列榜首的广州“天河二号”。

  值得注意的是,“天河二号”用的是美国的英特尔芯片,而“神威太湖之光”用的是“中国芯”,这一次终于把CPU的自主知识产权握在了自己手里。不过,虽然超级计算机被称为“国之重器”,听起来“高大上”,但对于普通老百姓来说,还是太陌生,拿了第一怎么样?拿了第一有什么用呢?

  记者:这是空调的声音?

  廖俊峰:对,机器没有声音,一般机器响是风扇响,这个是水冷的,不需要风扇。

  想通过声音展现大个子的工作状态是个难事儿,四组灰色的机柜就静静的在将近有两个篮球场大的屋子里计算着,一些蓝色光带点缀其中,科技感十足。

  机房外是监控中心,平常并不需要有人值守。工程师廖俊峰告诉记者,他们只需要在楼上办公室的电脑里输入代码,超级计算机就会乖乖开工了。

  12.5亿亿次/秒有多快?国家超级计算机无锡中心主任杨广文回忆,这个数字超过了当时榜单报名系统的上限,他们只得改用邮件报名。“我们当时提交世界超级计算机top500的排名时提交不上去,因为人家不支持这么大的计算机,只支持10亿亿次以下的,我们是12.5亿亿次……”

  1983年,我国第一台超级计算机“天河一号”问世,成为继美日之后,第三个能独立设计和制造巨型机的国家。33年过后,我国不仅占据全球超级计算机500强速度之首,而且共有167台超算上榜,超过美国的165台,名列数量第一。但是,名次靓丽,不代表没有差距。

  差距之一,自主知识产权。

  “十二五”期间,我国支持的两台超级计算机——“天河二号”和“太湖之光”走了两条不同的路线,在“太湖之光”的展示柜里最显眼处摆着的,就是它的心脏——完全自主知识产权的CPU。

  廖俊峰告诉记者,“这样1块卡是2个CPU,2块这个板放在一起算是1个节点,总共有4万多个节点,相当于有16万个CPU。”

  可想而知,心脏把持在别人手里,是一种怎样的感受。杨广文称,“美国卖给我们的机器,用来做什么,他们都进行严格控制,我们要干什么,能干什么,他说了算。程序不是设定好,还找个人看着,自主是国家的需要,战略的需要,当然还是应用的需要。”

  差距之二,应用。

  就像造手机不用ios或者安卓系统一样,运营一个完全自主知识产权的超级计算机,意味着要重建一个超级计算机的生态系统。谈何容易?

  杨广文回忆道:“记得在去年7月,清华组织了二十几个人的团队来移植一个气候程序,这个程序160多万行(代码),这么大的程序移植,我们是利用假期去做,不休假。无锡7月到9月是最热的,没有空调,因为大楼是新建的。每天都大汗淋漓,大家很艰苦。国外超算中心里好几百人,一大块是应用人员,但我们的超算中心都是属于计算机支撑,要改变思路。”

  “太湖之光”正式运行2个月来,已经取得60多项应用成果,涉及天气气候、航空航天、海洋环境等19个领域。更强大的运算能力,意味着更广阔的应用场景,廖俊锋负责的,就是一个气候和灾难监测的项目。“我们模拟地球气体的流动,运算的时候会把地球切割成很多小块,一度是指切的块的分辨率,之前是100公里,现在在这台机器上可以达到10公里,切分的更细了,有效预测时间也可以达到更长,能达到7到10天左右。之前只能预测3天左右。”

  杨广文还以今年六月江苏盐城的龙卷风为例表示,有了更强的计算能力,才能捕捉到在小范围发生的龙卷风进行研究,帮助提升预测能力。

  用杨广文的话说,“高大上”做基础研究是需要的,但除了原来的“高大上”,还要接地气。愿景怎么实现?研究科技创新的杨广文给出的答案是:体制创新。

  首先,对接研究机构的机制,让超级计算机成为科研的温床。

  杨广文表示,未来推行一种联合实验室机制,“因为有些单位和高校对于超级计算机有需求,我们也需要大的程序来跑。联合实验室未来的管理人是应用方,我们就提供技术的支持。”

  另外,对接企业的机制,让超级计算机成为制造业转型升级的催化器。

  比如船舶企业,在造船时要针对人家的需求,制定一个数字模拟方案,对本身船舶的形状、抗风能力等做一套设计。同样两个企业去做,模拟的情况清清楚楚的,肯定让投资方信服。描述越精细对计算的需求越大。杨广文特别希望,用自主知识产权的世界上最大的超算算出成果、算出钱来。

  在“太湖之光”突破十亿亿次速度极限的同时,完全自主化的百亿亿次超级计算机又在无锡、天津、上海等地由三个团队分别开启研制,将于明年底至后年初完成样机。追求速度和创新的比赛没有终点……记者姚东明庄胜春

 编辑:[ 穆好强 ]
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