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新一代国产超算系统来了!超算是什么?有什么用?

类别:科技 发布时间:2023-12-06 17:14:00 来源:南方都市报

12月6日,以“超智融合,算启新篇”为主题的2023年超算创新应用大会在广州举行。会上,国家超算广州中心正式发布了新一代国产超级计算系统——“天河星逸”,粤港澳超算应用互联网建设正式启动。

新一代国产超算系统来了!超算是什么?有什么用?

多方面能力较“天河二号”实现倍增

据介绍,“天河星逸”系统以应用为中心,采用国产计算架构、高性能多核处理器、高速互联网络、大规模存储等技术构建,在通用CPU计算能力、网络能力、存储能力以及应用服务能力等多方面较“天河二号”实现倍增,支持高性能计算、AI大模型训练以及大数据分析各类应用模式,将进一步提升广州超算中心的多领域服务能力。

据国家超算广州中心主任卢宇彤介绍,“天河星逸”将为广州市、广东省和粤港澳大湾区的前沿科技突破、战略工程建设、产业升级转型提供强劲的高端算力与平台支撑。

国家超算广州中心业务主机“天河二号”研制工程总设计师廖湘科表示,“天河二号”于2013年研制成功,并曾连续多次夺得TOP500世界超算冠军,是我国超算系统研制进入世界领先行列的重要标志,但国产超算应用一直是我国超算发展面临的挑战。“在多方支持下,国家超算广州中心组建一流人才团队,开发了一系列面向领域的超算应用平台,支持各行各业取得了显著的应用实效,有力拓展了国产超算应用生态。”

卢宇彤表示,国家超算广州中心发展十年来,打造面向领域的应用服务平台,用户数由最初的300多个增长至30多万,“天河二号”超算应用入选中国十大科技进展。

新一代国产超算系统来了!超算是什么?有什么用?

研究人员在“天河二号”高性能计算机机房讨论。新华社资料图

粤港澳超算应用互联网建设启动

同时,随着粤港澳大湾区科技创新和战略产业发展提速,为进一步推动算力并网,聚合超级计算机为代表的算力资源、高速网络资源及超算应用资源,会上,国家超算广州中心联合广东联通、中移互联网、鹏城实验室、广东省公共资源交易联合会、广州交易集团、香港科大霍英东研究院、澳门中华创新科技发展促进会等14家单位正式启动粤港澳超算应用互联网建设,共同打造国家级科技创新平台,支撑国家算力网络建设战略,为广东省和大湾区的高质量发展提供高质量算力、算网服务,为湾区开启算力经济时代的世纪工程打下坚实基础。

【知多D】

什么是超算?

如果把人工智能比喻成一锅香喷喷的米饭,算力是火、数据是米、算法是煮饭的巧妇,那么,超级计算机代表的就是顶级的算力。

其实,超算就是电脑,和普通计算机的构成组件基本相同,但在性能和规模方面却有很大差异,它能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算。

首先体积方面,超算的体积很大,比如“神威·太湖之光”占地605平方米,差不多有10个羽毛球场那么大,需要有一栋专门的建筑来放置。“天河二号”体积就更大了,占地720平方米。

除了体积大,超算的还有一个特点,就是计算能力强。有多强呢?中国工程院院士、清华大学计算机系教授郑纬民曾这样讲解:现在国际上最快超算的算力为一个EFLOPS(每秒一百亿亿次浮点运算次数),相当于一亿台普通笔记本电脑的计算能力。

一百亿亿次这个数字是什么概念?在1的后面有18个0。郑纬民用打印机做比喻说:打印机一秒钟能打一张纸,这张纸里有1000个字符,也就是说这台打印机的速度为一个K FLOPS(每秒一千次浮点运算次数)。现在最快的超算一秒钟能打印的纸张数量,可以从地球摞到太阳。

超算的第三个特点是耗电大。以“神威·太湖之光”为例,它满负荷功率相当于智能手机的300万倍。

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成都超算中心科研人员在巡检机房设备。新华社资料图

超算能用来做什么?

超算在日常生活中有许多应用,概括起来就是:算天、算地、算人,还能算命!

算天,主要指天气预报、宇宙起源和演化等相关的计算。以天气预报为例,气象台的天气预报准度一直在提升,这背后其实都是超算的功劳。

比如,下不下雨关键看云层运动,在没有超算之前,观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后,就可对云层运动进行精确模拟与观测。

算地,就是算地质的演化,地质的勘探,简而言之就是给地球“做CT”。当然,更具体一点,还可以找飞机。

寻找MH370,是世界科技角力的战场。大量的卫星雷达集中对准南印度洋,当这些高科技眼睛采集到信息后,一个必经的环节是数据处理,担当这一环节的角色即是超级计算机。

再接地气一点,超算还可以抓偷排。比如,通过超算实现倒推排查究竟是哪个排放点导致了某次大气污染。

算人,是什么呢?那就是用超算来进行数据分析,揭示人类基因的密码,以及提升医疗水平。超算可以模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分,只要运算核够多、速度够快,医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升,而科学的治疗手段更容易让患者接受。

比如,过去,对一个可能发生脑梗塞病人,医院难以判断是否要进行支架手术,一般都会通过从大腿动脉处放进测压导丝进行测量,这种方式既危险又痛苦。如今,经过模拟计算,就能决定要不要做手术。

某种程度上,科学解决医患关系,从超级计算机开始。

最后来说说“算命”。你对自己了解多少?好奇自己究竟是什么样的人?翻到星座运程时,半信半疑,但还是会瞄瞄和自己相关的那一页?人类最好奇的永远是自己本身。

超算在我们认识自己方面也能派上用场。比如,运用超算对你的最新社交网络推文进行解读,应用语言学分析方法归纳总结你的社交特性,然后将你与其他几十万甚至数百万用户进行比较,从而勾勒出你与众不同的个性。

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国家超级计算无锡中心的“神威·太湖之光”超级计算机。新华社资料图

我国有哪些超算中心?

我国目前已经形成14个超算中心,分别位于天津、广州、长沙、深圳、济南、无锡、郑州、昆山、成都、西安、乌镇等地。

最新全球超算排名是怎样的?

美国当地时间11月14日,世界超算领域的顶级会议—— 2023年国际超算大会(SC23)在美国丹佛开幕。会上发布的最新一届TOP500榜单显示,部署在美国橡树岭国家实验室的Frontier超级计算机获得四连冠,且仍旧是榜单上唯一E级超算系统。美国另一台超算系统Aurora首次上榜,位列第二。排第三的是安装于美国微软云的Eagle系统,这也是TOP500榜单上云系统取得的最高排名。日本超算系统富岳从上年的第二位移至第四位,欧洲最大的超算系统LUMI位列第五。

我国已较长时间没有向TOP500提交新系统的测试结果,没再参与排名。此次榜单中,神威·太湖之光和天河二号分别排在了第11和14位。而此前,天河一号、天河二号、神威·太湖之光,都曾经登上过Top500榜单的榜首。

整合:刘兰兰

资料来源:新华社、央视新闻客户端、中国青年报、国家超级计算广州中心

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