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超算助力深圳提升原始创新能力

2018-06-01 10:36:29来源:深圳特区报

在深圳塘朗山下,安放着一台神秘的超级计算机,它是深圳建市以来由市政府投资的最大国家级重大科技基础设施,总投资12.3亿元,配置国产“曙光6000”超级计算机系统。该超级计算机系统实测持续运算速度为1271万亿次/秒,2010年排名世界第二。作为深圳重大科技基础设施,国家超级计算深圳中心(简称深圳超算中心)为深圳提升原始创新能力和基础科研实力贡献巨大。

计算资源利用率全国居首

目前,深圳超算中心拥有的商业软件种类与数量国内最多,已成为国内计算资源利用率最高的超算中心,在图形图像、生物、海洋石油等科研和产业发展中作出了卓越的贡献。中心创造性地将超级计算机应用于云计算服务,政企用户可以随时按需购买和使用计算资源,降低使用成本。2020年,新一代的E级计算机将会在深圳超算中心部署到位,届时,该中心计算能力将提升1000倍。

日前,记者来到位于西丽大学城的深圳超算中心。超级计算机安放在中心西侧的机房大楼里,24小时有人值班,20多人的专业技术团队负责日常维护。

经过严格的身份检查,记者在工作人员的陪同下进入机房一探究竟。隔着机房的玻璃门,可以看到超级计算机的黑灰色机柜,犹如整齐排列的“披甲武士”,上面布满高密度刀片主板。这就是超级计算的核心——主机系统。

据介绍,主刀片区总共有2560个计算节点,每个计算节点配备多核CPU处理器。世界超算组织实测持续运算速度为每秒1271万亿次,曾排名世界第二,双精度浮点处理性能超过每秒2400万亿次。系统总内存容量232TB,存储17.2PB。

“此类国家级超算中心在全国仅有6家,深圳超算是目前资源使用率最高的超算中心。”国家超级计算深圳中心市场销售部副部长刘国罡介绍说,深圳超算中心建立之初,设备利用率不高,如何更加灵活运用设备的计算能力和速度,助力科学研究和社会服务是深圳超算首先需要解决的问题。为此,超算中心坚持高性能计算应用软件、高性能计算机系统和云计算应用开发等统筹规划、协调发展。

为了更好地发挥超级计算机硬件平台,深圳市政府就用1亿元资金为超算中心购置涵盖化学计算、生物计算、工业仿真、动画渲染、建筑设计、气象预报等领域的软件平台,使中心成为软件种类与数量最多的超算中心。

据介绍,超算中心配备了齐全的科学计算软件,为高等院校、科研机构和企事业单位等提供良好的计算模拟平台进行科学研究,平均节约科研成本40%以上,缩短研发周期一半以上,全面提升了深圳乃至全国的科研水平,赢得了科学研究工作者及产品研发工程师的信赖和赞誉,吸引了北大、清华、复旦、香港中文大学、中山大学以及中科院各研究院所等著名大学及科研机构成为中心科学计算的用户。比如,超算中心与国内某石油企业通过精细化的勘探和更大规模的数据处理,石油及天然气的探明率提高50%,大幅减少石油勘探投入。

此外,超算中心协助深圳气象部门开展气象预报工作,利用强大的运算能力使数值天气预报的时空分辨率及更新频率大大提升,模式运行效率由逐6小时加密到逐3小时,空间分辨率也由4公里逐步加密到1公里左右,精度大幅提升,被深圳气象局称为深圳“天气大算盘”。

甚至,超算中心通过强大的浮点计算能力,大大提升动漫渲染速度与质量,制作周期缩短了一半,成本降低至少70%,制作出《潜艇总动员3》《熊出没大电影》等电影。

E级计算机为深圳创新注入持续动力

当前,中国云计算行业整体发展迅猛,超算中心创造性地将超算资源应用于云计算服务,使计算机资源既满足高性能计算需求,又能提供强大的云计算服务能力,获得了2013年国家科技进步二等奖。

目前,超算中心联合企业快速集成优秀产品搭建城市云公共服务平台,已形成教育云、健康云、工业云、政务云、警务云、渲染云、气象云、档案云、测试云、招标云、血液云、备份云、工程大数据云以及电子账单、应用商店的“十三云一单一店”格局,使该平台成为行业覆盖面广、服务功能齐全、用户数量众多的城市云公共服务平台。

随着深圳经济和科技的发展,对新一代计算机的需求日益迫切。记者采访获悉,深圳超算中心正在积极筹划参与国家科技部E级计算机研发项目,并有望成为科技部首批E级计算机联合研发城市。

据超算中心项目管理部部长王正璐介绍,E级计算机1秒钟所处理的数据量,相当于5千万台iPhone存储数据量的总和,是目前深圳超算中心计算速度的1000倍。

E级计算机,犹如鹏城创新的发动机,将为创新之都的深圳注入持续动力。

目前,国家超级计算深圳中心计算资源利用率已严重饱和。例如科学计算领域,众多项目排队严重,资源需求是现有资源的140%以上,且众多研发项目因计算资源有限无法启动。例如气象方面,据深圳气象局反馈,目前超算中心能提供的计算资源仅为其需求的1/10,且逐年增加。E级计算机的使用,可以让天气预报空间分辨率大幅缩小,真正做到局部精准预报天气,让实时天气和台风预报成为可能。

深圳人工智能在全国走得比较靠前,但目前运算力的不足,出现开发周期漫长、机器学习效率低下、人机交互严重滞后等问题。这些问题不仅影响了AI产品的用户体验,也成为深圳AI的研究工作开展、技术进步发展的绊脚石。这些问题将会在E级机投入使用后不复存在。E级机落户深圳后,运算能力千倍提升,应用范围将扩大到高性能计算、云计算、大数据、人工智能等技术领域,对粤港澳大湾区的发展将提供强力的支持。(记者 闻坤)

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