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　　中山大学新闻网【ASC14@SYSU】“天河二号”的“大”应用 国家超级计算广州中心揭密 稿件来源：新闻中心

　　 作者：金刁

　　 编辑：蔡珊珊

　　 发布日期：2014-05-05

　　 阅读次数： 4月21日，ASC14决赛在中山大学东校区国家超级计算广州中心擂响战鼓，来自四大洲的十六支代表队在五天时间内动手搭建自己的超级计算机，并接受HPL（基准性能）、Quantum Espresso（开源量子分子动力学计算软件）、3D-EW（地质勘探软件）、LICOM（气候海洋模式）、SU2（计算流体力学）等五道题目及一道神秘应用基因比对的考验，在五天时间中，他们将证明人类智慧无极限。 竞赛区内轰轰的机器运转声渲染着场内比赛的紧张气氛，学霸选手们或埋头深思，或小声讨论……黑色电脑屏幕上刷刷而过的一行行代码呈现出选手们激烈进行着的头脑风暴。天河二号机房 超算亮相：天河二号助阵ASC14 本次大赛的亮点之一，即是选手们不仅只在自己搭建的超级计算机上跑程序，还将在目前世界上最快的超级计算机天河二号上跑程序。这也是目前世界上最快的超级计算机首次助阵大学生超算竞赛。 ASC14的这一镇场神器——天河二号给予了参赛队员极大的震撼。‘天河二号’是个伟大的工程！巴西圣保罗大学的队员感叹道。而来自美国普渡大学的队员们也惊叹不已：非常棒！或许我们是美国唯一能有机会参观机房的队伍！上海交通大学的队员肖迪则为天河二号高速的计算能力与其相对节省的占地空间感到惊讶：天河二号应该是运用创新的方法来摆放机柜的，不仅节省空间，体积也没有想象中大。他说道。 位于中山大学东校区国家超级计算广州中心二楼的天河二号分别于2013年6月、11月两次问鼎全球超级计算机500强排行榜。这也是继天河一号之后，中国超级计算机再次登上世界之巅。 30年前，我们仍需从美国进口超级计算机，而30年后我们的超级计算机已站上世界顶峰。时光流转，中国的超级计算机从无到有，而今傲视群雄，这表明我们的超级计算机硬件研发水平已居世界前列，而在4月23日的ASC14赛场上，中山大学代表队在Linpack基准测试中，以每秒9.272万亿次的运算速度创造新的世界纪录，而这一世界纪录原本持有者为华中科技大学。今天，中国学子在超级计算机最高计算性能上屡次刷新世界纪录的突出表现，有理由使我们更加憧憬中国超级计算未来的美好图景。 当我们的硬件水平居世界之首时，超算领域的学者们开始指出超算研究今后发展的方向，将是以应用需求为牵引，而不是以计算机为牵引。那么在应用方面，世界顶级超级计算机——天河二号又有何建树呢？ 超算应用：算天、算地、算人 冲击Linpack的第一名，已不是我们的目的，现在我们更看重应用。国家超级计算广州中心主任袁学锋表示。目前对于中国乃至世界而言，超级计算机的应用领域都是有待进一步拓展开发的。而自主开发的应用软件缺乏亦是中国超算发展的短板。有感于此，ASC14大赛在开赛前广发英雄帖，面向中国的超算用户及专家征集自主开发软件作为大赛题目。本次在天河二号上跑程序的3D-EW（三维纵横波分离的弹性波方程模拟方法）即是从征集活动中脱颖而出的中国好应用，该应用在石油勘探领域有着非常广泛的应用前景。 目前，‘天河二号’从调试到试运行，平均的负载率大概是25%，有时会达到50%。世界上的超算中心如果负载率达到50%就是不错的状态，而超过50%的话，用户的超算体验效果将下降。袁学锋主任解释道。 以天河二号为主体的广州超算中心，目标是建成集高性能计算、海量信息吞吐和处理服务能力于一体的世界一流数据中心。为此，秉承立足广州、面向全国，向世界开放的理念，袁学锋主任已经勾勒出天河二号五大应用平台的图景： 一是数字制造平台，当前处于酝酿之中的第三次产业革命，其核心即是信息技术向制造业、实体经济辐射，这也将是未来衡量国家创新型经济竞争能力的核心内容。目前信息技术在金融业、服务业有所应用，而京东、阿里巴巴等网站更是显示出其震撼性效果。而时下热门的3D打印，其核心即是打印过程中对材料性能的调控，这就需要数字设计和优化，是一个数字制造平台。 二是地球科学与环境工程平台。这一工程可谓上天入地，与我们息息相关。他囊括地球生物、地壳运动、地表、海洋、大气和天文等等。 三是材料科学与工程平台，材料是所有东西的基础，所以构建一个材料科学与工程平台亦至关重要。 第四个平台是医药和个性化医疗平台。即从数字细胞、数字组织、数字器官到数字人体全部构造出来，从而能实现个体化医疗。也就是说，未来某一天，我们可以通过自己的数字生理人监控自身健康状况，医生也可以从我们 数字生理人的基因数据情况分析我们有可能患有何种遗传病，有何潜在的癌症风险，有何过敏迹象等，甚至可以先在数字生理人上试用药物，无碍再由我们本人来服用。 第五个平台是大数据、云计算。天河二号最突出的特色就是集高性能计算、大数据和云计算为一体，目前尚没有一个超算中心能做到如此。7条黑龙（天河二号七排机器），前4条做高性能计算，后3条做大数据和云计算。袁主任进一步解释道。 目前，天河二号上已进行着中国商用飞机、高铁等制造业方面的应用，另外还有气候模拟上大气模式的应用及生物领域的蛋白氨基酸模拟、华大基因比对等等。 天河二号代表着中国超级计算机高超的硬件发展水平，也彰显着中国超算立志突破应用短板的决心。国家超级计算广州中心大楼 超算普及：中国大妈都可用的超算 在信息时代，超级计算机可以在我们的经济社会生活中发挥极大作用，但目前对于大多数人而言，他却仍是一个神秘的存在，颇有一些高处不胜寒之感。在今天的大学校园之内，知道超算为何物的估计也是少之又少。因此，超算的普及就显得至关重要。而要使百姓认识超算，最关键的是要使超算造福百姓。发挥超算在产业转型过程中的作用，使超算成为普通老百姓都能使用的工具，这将使超算走下神台，真正进入我们的生活，为我们算天、算地、算人。 我们整个超算资源分成三大块。一块10%左右，是为政务服务的，即政府购买服务；一块为20%，是扶植型的，完全是为了扶植基础科研、大工程、新兴产业、中微小企业的；另外70%是商业行为，这一方面有盈余，我们将把盈余注入到20%的扶植型区域里面，从而降低扶植型和基础科研的成本，甚至对他们进行补贴。让他们在孵化期间成长起来，以后为超算中心造血，实现可持续发展。袁学锋主任介绍道。超算中心将致力于创造知识产品，并不断降低使用超算的门槛，我们鼓励在校学生申请在超算平台上进行他们的课题研究，也非常欢迎青年人到超算平台上来创业，生产出我们的数字产品、智慧产品，参与国际竞争，摆脱粗放型发展，共同努力带动我们的产业转型，推动智慧型的绿色产业、无烟工业的发展。谈及此，袁主任还笑言：青年人爱玩游戏是好的，但若能进一步形成痴迷于写程序的氛围，何愁没有软件人才？ 袁学锋主任表示，软件产业包括整个IT行业是劳动密集型产业，程序是需要人一条条去写的，而我们在劳动密集型产业上有着相当的优势。我对我们的年轻人非常有信心！袁主任不无自豪地说。而本次ASC大赛组委会主席、中山大学数学与计算科学学院教授许跃生也感叹：我们的学生都非常厉害！非常有创造性！在超算这一块上，他们更多的是自己读、自己想、自己做。 而超算目前仍属于世界高端前沿科学领域，普通百姓甚至是在校大学生都不是一上来便会用超算的。对此，袁学锋主任介绍，超算中心将会有免费的培训，另外，许跃生教授的团队也在广州科信局的资助下研发一个超算软件平台，使得普通用户使用天河二号时如同用普通电脑一样。如果说天河二号是一台专业相机，那么这个软件平台就是在其前台的一部傻瓜相机，会更适合大多数人使用。说到这里，袁主任不禁畅想起来：以后个人不需要买PC，只要买一个客户端，你用手机点击，就可以搞超算，需要算什么信息，在菜单上一列，超算就可以解决。我们整个软件平台未来要做到这个程度，让中国大妈都可以用超算！ 中国大妈都可以用的超算虽在未来，但是文科生就可以用的超算却近在眼前。袁学锋主任介绍，在超算上有一个领域是文科生可以做的，就是动漫渲染、平面设计。动漫渲染也属于劳动密集型产业，他的整个工业是分包到底的。你只需自己设计好画面、分镜头而后分包下去，再把整部电影拿到超算平台上进行渲染。因为这边的软件平台是已经搭建好的，末端用户只需要做好自己的设计工作即可。 大约两个月后，个人将可以申请在天河二号上算题，而接下来，随着国家超级计算广州中心的各项建设陆续完备，还将彻底开放参观，并开设科普基地，我们也希望市民、中小学生前来参观。 而以天河二号为主体的广州超算中心，在步步拓宽超算应用领域，渐渐普及超算概念的同时，亦在逐步完成自我的更新换代，天河二号将从一期系统升级进入二期系统，而计算峰值也将从54.6P提升至110P。 ASC14五天的紧张比赛已落下帷幕，五天之中，选手们在激烈的头脑风暴中碰撞出智慧的火花，挑战着自己，也刷新着世界纪录，更在一步步推开超算的大门。而选手们的优异表现燃起我们对于超算的信心，也激发我们对于超算人才的渴求。而今，我们的超算硬件已居世界前列，而软件应用和人才缺口仍是制约超算发展的两大难题，其中人才更是关键点，因为软件应用的发展也基于人才的培养。针对超算人才的缺口，中山大学依托天河二号这一平台，筹建超算学院、超算研究院等有关机构，将成为国内超算教育先行者，叙写中国超算的新篇章。