新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單16日在美國(guó)公布，中國(guó)“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)連續(xù)第六度稱(chēng)雄。“天河二號(hào)”的浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒33.86千萬(wàn)億次，第二名美國(guó)“泰坦”的浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒17.59千萬(wàn)億次。一個(gè)引人注目的變化是，中國(guó)大陸超算的上榜數(shù)量出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，從半年前的37臺(tái)增至現(xiàn)在的109臺(tái)，多于歐洲的上榜超算總數(shù)107臺(tái)。而美國(guó)上榜數(shù)量卻降至歷史最低水平。

中國(guó)在超算領(lǐng)域的進(jìn)步不僅表現(xiàn)在上榜數(shù)量方面，還體現(xiàn)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域。在此次榜單中，中國(guó)聯(lián)想超算系統(tǒng)入圍25臺(tái)，中科曙光的超算系統(tǒng)入圍49臺(tái)，超過(guò)傳統(tǒng)超算巨頭IBM公司的45臺(tái)，位居惠普公司的156臺(tái)和克雷公司的69臺(tái)之后。

廣州超算中心主任袁學(xué)鋒認(rèn)為，科技部、廣東省、廣州市政府、中山大學(xué)、番禺區(qū)政府花重金建設(shè)超級(jí)計(jì)算中心非常具有戰(zhàn)略眼光，它正在成為珠三角產(chǎn)業(yè)升級(jí)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”和“倍增器”，將促進(jìn)粵穗地區(qū)和全國(guó)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和爆發(fā)式增長(zhǎng)。

1.做產(chǎn)業(yè)升級(jí)“發(fā)動(dòng)機(jī)”“驅(qū)動(dòng)器”

制造業(yè)經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展積累了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和研發(fā)能力，抓住超算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用這一機(jī)遇，廣州完全有可能實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性的重點(diǎn)突破、重點(diǎn)跨越，在制造業(yè)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

在位于中山大學(xué)東校區(qū)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心。記者看到占地約800平方米，由170個(gè)機(jī)柜組成的“天河二號(hào)”。廣州超級(jí)計(jì)算中心常務(wù)副主任盧澤新介紹，廣州超算中心“天河二號(hào)”主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算能力為110P，目前一期系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到54.9P，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)天津（4.7P）、深圳（1.3P）、長(zhǎng)沙（1.4P）和濟(jì)南（1.1P）等超算中心主機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算能力。

“如果把普通計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比作成人走路，那么超級(jí)計(jì)算機(jī)就達(dá)到了火箭的速度。在極高的運(yùn)算速度下，人們可以通過(guò)數(shù)值模擬來(lái)預(yù)測(cè)和解釋以前無(wú)法實(shí)驗(yàn)的自然現(xiàn)象。就拿‘天河二號(hào)’來(lái)說(shuō)，13億人用計(jì)算器算1000年才能達(dá)到‘天河二號(hào)’1小時(shí)的計(jì)算量?！北R澤新說(shuō)。

2015年4月9日，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布報(bào)告，決定拒絕英特爾公司向中國(guó)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心出售“至強(qiáng)”芯片用于“天河二號(hào)”系統(tǒng)升級(jí)的申請(qǐng)。對(duì)于原因，美國(guó)方面給出的解釋是這4家中國(guó)超算中心從事違反美國(guó)國(guó)家安全或外交政策利益的活動(dòng)。

“我能想到的真正原因是美國(guó)害怕我們的云超算了?！痹瑢W(xué)鋒在接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。

據(jù)盧澤新介紹，“天河二號(hào)”是當(dāng)今世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，綜合技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。它有五大特點(diǎn)：一是高性能，峰值速度和持續(xù)速度都創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。二是低能耗，能效比為每瓦特19億次，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。三是應(yīng)用廣，主打科學(xué)工程計(jì)算，兼顧了云計(jì)算。四是易使用，創(chuàng)新發(fā)展了異構(gòu)融合體系結(jié)構(gòu)，提高了軟件兼容性和易編程性。五是性?xún)r(jià)比高。

但據(jù)記者了解，在每年使用超算50%的情況下，超算一年的電費(fèi)要花1.3億元。無(wú)論是中國(guó)還是歐美、日本等超算大國(guó)，幾乎所有的超算中心都需要政府的財(cái)政支持。盡管超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用越來(lái)越高，相關(guān)國(guó)家在超算領(lǐng)域花錢(qián)卻毫不吝嗇。那么到底什么是超級(jí)計(jì)算機(jī)呢？究竟是什么魔力吸引各國(guó)在超算領(lǐng)域持續(xù)“燒錢(qián)”？

袁學(xué)鋒認(rèn)為，目前世界上醞釀著第三次產(chǎn)業(yè)革命，其核心內(nèi)容就是如何把信息技術(shù)的大數(shù)據(jù)向制造業(yè)、實(shí)體經(jīng)濟(jì)輻射。所以如何利用大數(shù)據(jù)將信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，是廣州超算中心在應(yīng)用方面的核心內(nèi)容，這也是衡量一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力的核心內(nèi)容。據(jù)介紹，“天河二號(hào)”擁有六大服務(wù)平臺(tái)，其中一個(gè)是“裝備的全數(shù)字設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)”。該平臺(tái)致力于推動(dòng)裝備制造業(yè)信息化的發(fā)展，為用戶(hù)提供完整的工業(yè)仿真環(huán)境，提供對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、加工和裝備等產(chǎn)品全生命周期各個(gè)階段進(jìn)行計(jì)算仿真的支持。

“基于模擬仿真的數(shù)字化技術(shù)可以有效預(yù)測(cè)產(chǎn)品在真實(shí)世界的性能，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)投資的最大價(jià)值。”袁學(xué)鋒表示。

這樣一個(gè)案例印證了這一平臺(tái)的作用：高鐵線(xiàn)路中隧道眾多、隧道內(nèi)空間狹小，高速列車(chē)穿越隧道時(shí)產(chǎn)生瞬態(tài)沖擊壓力，其氣壓爆波對(duì)列車(chē)車(chē)體、隧道結(jié)構(gòu)、人耳膜和周?chē)ㄖ嬖诤艽蟀踩[患。中南大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院在“天河二號(hào)”系統(tǒng)上開(kāi)展了高速列車(chē)氣動(dòng)數(shù)值計(jì)算，模擬了16車(chē)重聯(lián)編組高速列車(chē)以每小時(shí)300公里車(chē)速在2公里隧道內(nèi)交會(huì)等多個(gè)工況。

廣汽研究院也是“天河二號(hào)”的用戶(hù)之一。去年，在超級(jí)計(jì)算機(jī)的幫助下，某個(gè)原來(lái)需要兩至三年的新車(chē)型設(shè)計(jì)，縮短到5個(gè)月完成，并可模擬實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、防撞性能測(cè)試等，大大節(jié)約了成本。縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、加快上市速度是企業(yè)在激烈競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的不二法門(mén)。對(duì)于廣東企業(yè)來(lái)說(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)疑是一個(gè)“大殺器”。

盧澤新認(rèn)為，廣州擁有“天河二號(hào)”，在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域就具有突破核心技術(shù)短板的機(jī)會(huì)?！爸圃鞓I(yè)經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展積累了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和研發(fā)能力，抓住超算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用這一機(jī)遇，廣州完全有可能實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性的重點(diǎn)突破、重點(diǎn)跨越，在制造業(yè)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展?！?/p>

2.華大基因計(jì)劃與廣州超算中心合作

廣州有一流的超算、一流的醫(yī)院，中山大學(xué)八大醫(yī)院每年接診病人1200萬(wàn)人次，手術(shù)病例30萬(wàn)人次，這是巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)，拿到這個(gè)數(shù)據(jù)，我們對(duì)生命健康醫(yī)療將獲得領(lǐng)先全球的深刻認(rèn)識(shí)。

對(duì)于很多人而言，電腦已經(jīng)成為生活中密不可分的一部分。但對(duì)于超級(jí)計(jì)算機(jī)，似乎感覺(jué)離生活很遙遠(yuǎn)。但據(jù)記者了解，“天河二號(hào)”作為廣州超算中心的主機(jī)，如今它的運(yùn)用已滲入日常生活的方方面面。

華大基因計(jì)劃與廣州超算中心合作，開(kāi)展百萬(wàn)人基因測(cè)序，為基因精準(zhǔn)醫(yī)療打下基礎(chǔ)。袁學(xué)鋒說(shuō)：“這是新的產(chǎn)業(yè)，美國(guó)都還沒(méi)開(kāi)始。廣州有一流的超算、一流的醫(yī)院，中山大學(xué)八大醫(yī)院每年接診病人1200萬(wàn)人次，手術(shù)病例30萬(wàn)人次，這是巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)，拿到這個(gè)數(shù)據(jù)，我們對(duì)生命健康醫(yī)療將獲得領(lǐng)先全球的深刻認(rèn)識(shí)?！?/p>

在個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)上，袁學(xué)鋒列舉了個(gè)性化腹部動(dòng)脈腫瘤的三維建模案例。“當(dāng)我們有了人體器官部位的影像資料后，可以在‘天河二號(hào)’上進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，構(gòu)造出一個(gè)逼真的虛擬器官。在這個(gè)平臺(tái)上我們的手術(shù)醫(yī)生可以清晰、直觀(guān)地看到這個(gè)血管瘤到底長(zhǎng)什么樣，通過(guò)對(duì)血管瘤數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以讓醫(yī)生制定合理有效的手術(shù)方案?！痹瑢W(xué)鋒談到在這個(gè)數(shù)字建構(gòu)的虛擬環(huán)境下，甚至可以讓醫(yī)生進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，讓醫(yī)生在實(shí)操手術(shù)之前進(jìn)行逼真的手術(shù)練習(xí)?！斑@對(duì)于一些難度較大、情況較復(fù)雜的手術(shù)而言，提高它的成功率是有很大幫助的。讓醫(yī)生在術(shù)前通過(guò)虛擬操作可預(yù)計(jì)手術(shù)當(dāng)中可能出現(xiàn)的一些狀況，制定完備的應(yīng)對(duì)措施?！?/p>

“智慧城市的建設(shè)也可以用到‘超算’。廣州有20萬(wàn)個(gè)攝像頭，過(guò)去處于有事才找視頻的狀態(tài)，現(xiàn)在有關(guān)部門(mén)正與超算中心合作對(duì)這些信息進(jìn)行管理、控制，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后再加以利用，這將對(duì)城市建設(shè)產(chǎn)生很大幫助?！北R澤新表示。

另外，隨著軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)際化，“天河二號(hào)”云服務(wù)應(yīng)用收獲積極成效。部分機(jī)柜與應(yīng)用單位通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)連接，為用戶(hù)提供了高安全等級(jí)資源服務(wù)。主要服務(wù)領(lǐng)域包括：電子政務(wù)應(yīng)用——已適配完成了廣州市政府網(wǎng)站群、電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)等應(yīng)用，目前正在支持中山市電子政務(wù)應(yīng)用，同時(shí)作為省級(jí)教育數(shù)據(jù)中心主要資源池，廣州超算中心將為各類(lèi)教育管理系統(tǒng)提供所需計(jì)算和存儲(chǔ)資源；動(dòng)漫渲染應(yīng)用——為動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)提供海量的計(jì)算資源，目前正在支持華強(qiáng)、奧飛、酷卡等多個(gè)用戶(hù)的渲染業(yè)務(wù)。

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