超級計算機如何發(fā)揮作用?
既然超算這么厲害,那么就讓我們具體看看,它是如何發(fā)揮作用的。氣候預測被公認是世界上最復雜的問題之一,需要大量的計算,而這正是超級計算機的強項。從2018年起,每年國家氣候中心都會利用無錫超算中心的“神威·太湖之光”,來預測6月到8月的汛期氣候,也就是節(jié)目開始時我們看到的那一幕。
國家超級計算無錫中心氣象研發(fā)工程師蔡蕙伊說:“用自己的筆記本電腦做天氣預報的話,可能要花幾個星期,甚至一個月的時間都完成不了,但是如果把它放到超算上來做的話,那么只要短短幾個小時就可以預報出一周的天氣了。”
運算結(jié)果表明,“神威·太湖之光”不僅算得快,而且算得準。有了超級計算機,研究人員不僅可以預測中國的天氣和氣候,甚至可以預測全球的天氣和氣候。不久前,中國科技大學的趙純教授率領(lǐng)團隊,用神威超級計算機首次實現(xiàn)了長達7天的全球3公里空間分辨率“大氣物理-化學全耦合數(shù)值模擬試驗”。這項成果對于預測極端天氣、大氣污染等事件具有重大應(yīng)用前景,達到國際領(lǐng)先水平。

像無錫超算中心這樣的國家級超算中心,主要為國家大型科研項目服務(wù)。此外,我國還有不少地方超算中心,為地方發(fā)展提供算力服務(wù)。北京超級云計算中心是由北京市政府和中國科學院共建成立的,由北龍超云負責日常運營。他們把算力搬上云端,這樣中小企業(yè)和科研單位就可以在云端使用超算,開展科研活動了,極大地提高了效率,降低成本。
北京超級云計算中心、北京北龍超級云計算有限責任公司總經(jīng)理吳迪說:“中小企業(yè)/科研單位經(jīng)費特別緊張,不可能自己建一個超算系統(tǒng),所以我們以云服務(wù)的方式,讓我們這些中小微用戶能夠快速地通過云服務(wù)的方式、租用的方式,開展科學研究。”
凌空天行是國內(nèi)一家商業(yè)航天企業(yè)。他們在研制火箭過程中,就多次用北京超級云計算中心的云超算去進行仿真計算,節(jié)省了大量時間與經(jīng)費。
中國超算的迅速崛起不僅讓許多應(yīng)用領(lǐng)域受益,而且還帶動了與超算相關(guān)的技術(shù)發(fā)展,比如節(jié)能技術(shù)。超算功率強大是名副其實的“電老虎”,據(jù)國家發(fā)展改革委統(tǒng)計,去年全國數(shù)據(jù)中心能耗達到2166億千瓦時,甚至超過了三峽大壩和葛洲壩電廠發(fā)電量之和,因此迫切需要降低能耗。為了解決這一問題,聯(lián)想研發(fā)出了溫水水冷技術(shù)。

聯(lián)想中國區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)集團高性能計算資深架構(gòu)師郝常杰說:“服務(wù)器在計算的時候,它的CPU的溫度會變得非常非常高,能高到90多度,放一個雞蛋就可以燒熟。”
為了克服芯片發(fā)熱的問題,聯(lián)想獨創(chuàng)了溫水水冷技術(shù)。它用常溫水為機器降溫,既可以提升5%的算力,還能降低42%的能耗,余熱還可以被再次利用。
溫水水冷技術(shù)已被北京冬奧會和許多數(shù)據(jù)中心所廣泛采用。經(jīng)過不斷努力,中國超級計算機從無到有,直至步入世界先進行列。未來,我國還將在量子計算、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等方面繼續(xù)發(fā)力,打造深度融合的高性能計算服務(wù)平臺。以超算為代表的國家新基建,未來將會有更大的用武之地。
超算現(xiàn)在已經(jīng)融入到我們生活的方方面面,惠及各個不同的行業(yè),成為解決諸多難題的“超強大腦”。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。算力作為數(shù)字經(jīng)濟的核心生產(chǎn)力,成為全球戰(zhàn)略競爭的新焦點。加快推動以超算為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),將有效激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新活力,加速數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進程,支撐經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,推動經(jīng)濟社會健康持續(xù)發(fā)展。(來源:央視網(wǎng) 焦點訪談)
