深圳商報（記者 錢(qián)飛鳴王海榮）“超級計算可以大大縮短科技創(chuàng )新的周期，降低科技創(chuàng )新的成本，減少科技創(chuàng )新的不確定性。我們將繼續推進(jìn)與國家科技創(chuàng )新載體深度融合，推動(dòng)計算能力轉化為企事業(yè)單位的創(chuàng )新力和社會(huì )生產(chǎn)力，成為科技創(chuàng )新的引擎。同時(shí)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新為應用場(chǎng)景賦能，為深圳成為智慧城市建設全球樣板提供強大支撐?！苯?，國家超級計算深圳中心主任馮圣中如此表示。
藏身西麗大學(xué)城一隅，國家超級計算深圳中心遠離鬧市。深圳商報記者近日走進(jìn)這個(gè)深圳建市以來(lái)單個(gè)投資額最大的國家級科技基礎項目，發(fā)現超算中心早已深度介入深圳市民的日常生活：天氣預報的空間分辨率可以精確到1公里以?xún)?，警方的人臉識別終端設備讓社區治理更高效，公立醫院的檢查檢驗結果實(shí)現了互聯(lián)、互通、互認……作為科技基礎平臺，超級計算機對于深圳高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的助推作用更為明顯：大數據、云計算、人工智能等是平臺的研發(fā)主流，華為、騰訊等創(chuàng )新企業(yè)是平臺的入駐?？?，而新興產(chǎn)業(yè)更是平臺著(zhù)力培育的應用重點(diǎn)。
近兩年，深圳一直強調啟動(dòng)大科學(xué)裝置群建設，推進(jìn)國家超算深圳中心二期建設是明確項目。服務(wù)粵港澳大灣區建設，這是超算中心當下的重點(diǎn)。馮圣中表示：為深圳“計算”，為大灣區“計算”，打造國際科技創(chuàng )新中心，深圳超算要做尖兵。
運算速度曾排名世界第二
2009年，深圳超算中心獲批成立，這是國家863計劃的一部分，也是國家在深圳布局建設的重大科技基礎項目。經(jīng)過(guò)一年多建設，深圳超算中心于2011年11月投入運行。以12.3億元的總投資額，超算中心成為深圳建市以來(lái)單個(gè)投資額最大的國家級科技基礎設施。
正式亮相前，深圳超算中心進(jìn)行過(guò)一次“體檢”。2010年6月，世界超級計算組織對深圳超算中心的運算能力進(jìn)行了實(shí)測。結果顯示，峰值運算速度為1271萬(wàn)億次/秒，當時(shí)世界排名第二。超算中心主機系統——曙光6000超級計算機，由中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研制，完全實(shí)現國內自主研發(fā)。
在超算中心的機房里，5600臺“刀片”服務(wù)器處于正常運作狀態(tài)。相關(guān)負責人表示：“從速度來(lái)說(shuō)，我們的超算現在排名不如往昔，現在中國第一的‘神威—太湖之光’，速度已達到每秒9.3億億次。這是摩爾定律的體現，超算的更新?lián)Q代大約在6年左右。深圳超算，現在是超期服役?！?/p>
“E級”意味著(zhù)每秒百億億次數學(xué)運算。深圳全力推動(dòng)的國家超算深圳中心二期建設，核心便是“E級超級計算機”。深圳超算市場(chǎng)部負責人坦言，這將極大改變“粥少僧多”的局面。目前，深圳超算計算資源利用率一直保持著(zhù)全國最高記錄，這也意味著(zhù)一直處于滿(mǎn)負荷運作。據了解，深圳超算是世界上最早布局云計算、大數據、人工智能的超算中心之一。目前中心云計算、大數據和人工智能機構用戶(hù)超過(guò)2萬(wàn)家，個(gè)人用戶(hù)超過(guò)1200萬(wàn)。在去年10月召開(kāi)的第十四屆全國高性能計算學(xué)術(shù)年會(huì )上，深圳超算中心獲得“超算應用創(chuàng )新獎”。
“胡思亂想”得以驗證突破
“發(fā)現是從無(wú)到有，模擬是化虛為實(shí)。超算就是在計算場(chǎng)景里完成實(shí)際場(chǎng)景的操作，從而驗證各種‘胡思亂想’?！瘪T圣中表示，計算不僅是驗證的工具，更是科學(xué)發(fā)現的手段和技術(shù)創(chuàng )新的支點(diǎn)，其作用可以概括為發(fā)現知識、模擬猜想、驗證設計、智慧賦能。
“沒(méi)有這個(gè)平臺，過(guò)程可能需要很長(cháng)時(shí)間；有了這個(gè)平臺，能大大縮短科技創(chuàng )新的時(shí)間?！背阒行母敝魅翁迫嗜A表示，科學(xué)是不斷試錯的過(guò)程，在猜想到驗證中不斷趨向于更好，然后在可能上億次的試驗中獲得成功。他舉例稱(chēng)：“比如新材料的分子試驗，兩個(gè)分子對接只要有0.01度的偏差，結果都有所不同，而理想的結果就在那一次次0.01度的調整中?！?/p>
在專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)中，這叫高性能計算，也是超算中心的看家本領(lǐng)。目前，超算中心高性能計算科研機構用戶(hù)達1600個(gè)，在國內處于引領(lǐng)地位。資料顯示，深圳超算用戶(hù)表上有鵬城實(shí)驗室、中科院、深圳市環(huán)境科學(xué)研究院、深圳大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)等數十家創(chuàng )新載體，合作伙伴包括華為、平安科技、騰訊、中國電信、云天勵飛等科技企業(yè)。
超強的運算速度，給基礎研究帶來(lái)加速，同樣也是實(shí)實(shí)在在的數字生產(chǎn)力。近年來(lái)，深圳重點(diǎn)發(fā)展戰略性新興產(chǎn)業(yè)，布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)，這些都與超級計算有著(zhù)密切關(guān)系。據介紹，深圳超算中心的軟件平臺，包括化學(xué)計算、生物計算、電磁學(xué)、工業(yè)仿真、流體計算、動(dòng)畫(huà)渲染、建筑設計、數學(xué)計算、氣象預報、材料模擬、固體力學(xué)、大數據分析挖掘等領(lǐng)域。
智慧城市的“超級大腦”
“未來(lái)城市發(fā)展將會(huì )越來(lái)越智能，智慧城市和人工智能是深圳超算中心重點(diǎn)的發(fā)展方向?！瘪T圣中說(shuō)。
深圳超算中心的另一塊牌子，叫“深圳云計算中心”。超算中心承擔的國家發(fā)改委云計算重點(diǎn)示范工程項目——深圳市云計算公共服務(wù)平臺，已開(kāi)發(fā)完成政務(wù)云、健康云、教育云、工業(yè)云、測試云、檔案云、氣象云、備份云、警務(wù)云、招標云、渲染云、血液云、工程大數據云以及電子賬單、應用商店等“十三云一單一店”。在深圳的“智慧城市”建設中，超算中心是“城市超級大腦”。
比如氣象云，深圳氣象局大大提升時(shí)空分辨率及更新頻率，模式運行由逐6小時(shí)加密到逐3小時(shí)，空間分辨率也由4公里逐漸加密到1公里左右，預報效率得到成百倍的提升。依托并行計算的應用，還進(jìn)行了雷暴尺度集合天氣預報，提供了極端天氣的概率預報等新產(chǎn)品。唐仁華表示：“隨著(zhù)算力的加強，未來(lái)的天氣預報可以精準到500米的范圍。這意味著(zhù)，每個(gè)市民可以查到自家小區的天氣預報?！?/p>
除此之外，深圳超算在其他多個(gè)領(lǐng)域也表現搶眼。協(xié)助公安部門(mén)開(kāi)發(fā)運行的警務(wù)云系統，使2000萬(wàn)市民利用網(wǎng)絡(luò )方便辦證；協(xié)助教育部門(mén)開(kāi)發(fā)教育云項目，讓近百萬(wàn)家長(cháng)隨時(shí)了解孩子的學(xué)習生活情況；協(xié)助衛計部門(mén)開(kāi)發(fā)的健康云系列，目前已在市屬公立醫院實(shí)現檢查檢驗結果共享，采集實(shí)時(shí)報告超過(guò)250萬(wàn)份。
新興的自動(dòng)駕駛，同樣離不開(kāi)“超級大腦”?！白詣?dòng)駕駛看起來(lái)是汽車(chē)的事，但汽車(chē)只是一個(gè)獨立的處理器，離不開(kāi)綜合系統的支持，不僅快速應對需要龐大的計算能力支撐，而且包括汽車(chē)如何選擇路線(xiàn)等，同樣需要一個(gè)城市超級大腦提供后臺支持?！瘪T圣中如此表述。
迎接“E級超級計算機”
全球的超級計算機正在加快進(jìn)入E級計算時(shí)代。深圳市“十三五”規劃綱要中提出，促進(jìn)國家超級計算深圳中心提升發(fā)展。去年的政府工作報告中也提出，啟動(dòng)大科學(xué)裝置群建設，推進(jìn)國家超算深圳中心二期建設。2018年3月，深圳向國家科技部、廣東省政府及中科院發(fā)文，申請E級計算機落戶(hù)深圳。
所謂“E級超算”，是指每秒可進(jìn)行百億億次數學(xué)運算的超級計算機，被全世界公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”。深圳超算已經(jīng)召開(kāi)E級計算機需求專(zhuān)家研討會(huì )和選型專(zhuān)家論證會(huì )，獲得項目選址意見(jiàn)書(shū)。為解決E級超算落地前的計算資源短缺問(wèn)題，超算中心去年3月進(jìn)行了擴容改造，新購置近千臺機架式服務(wù)器、GPU服務(wù)器和一批存儲系統。擴容升級完成后，深圳超算將形成超過(guò)20PB的全新存儲系統。
唐仁華介紹稱(chēng)，“E級超算”落戶(hù)，將使深圳超算的運算能力得到上千倍的提升，為深圳乃至粵港澳大灣區的科技發(fā)展提供強大支持。今年，超算中心將全面鋪開(kāi)“E級超算”準備工作。據了解，深圳超算中心已經(jīng)發(fā)起成立了粵港澳大灣區先進(jìn)計算創(chuàng )新共同體，推動(dòng)計算資源、數據資源、學(xué)術(shù)資源、人才資源等各類(lèi)創(chuàng )新要素的共享及協(xié)同創(chuàng )新。