一個計(jì)量單位里的創(chuàng)新力|1秒鐘千萬億次計(jì)算構(gòu)筑“最強(qiáng)大腦”


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時間:2024-06-18





  走進(jìn)國家超級計(jì)算濟(jì)南中心(下稱“濟(jì)南超算”)的機(jī)房區(qū)域,“山河”超級計(jì)算平臺正在高速運(yùn)轉(zhuǎn)。一排排一人多高的主機(jī)整齊排列,相互鏈接,指示燈規(guī)律閃爍,機(jī)身上藍(lán)色的“山河”二字格外引人注意。


  作為全國最大的異構(gòu)超級計(jì)算集群,“山河”超級計(jì)算平臺高性能計(jì)算能力達(dá)60PFlops(1PFlops代表一秒鐘執(zhí)行一千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算),人工智能計(jì)算能力達(dá)1000Pops(1Pops代表一秒鐘一千萬億次智能計(jì)算),存儲容量245PB,綜合算力處于國際前列。


  一秒鐘進(jìn)行一千萬億次智能計(jì)算的“大腦”究竟有多強(qiáng)?在此算力支撐下,虛擬數(shù)字人通過接入大模型完成智能問答,僅需百余小時即可完成訓(xùn)練;空氣質(zhì)量預(yù)報精度可達(dá)2公里范圍,相當(dāng)于具體到每一個小區(qū)……


  2023年5月,在德國漢堡舉辦的ISC2023世界高性能計(jì)算大會上,濟(jì)南超算構(gòu)建的驗(yàn)證性計(jì)算集群以超越歷史最佳紀(jì)錄15倍的絕對優(yōu)勢,登頂全球IO500榜單。


  從受制于人到世界領(lǐng)先,我國超級計(jì)算機(jī)在一次次升級改造過程中占地面積越來越小,能耗與成本逐漸降低,整體性能與計(jì)算能力卻日益提高。


  2011年,濟(jì)南超算建成我國首臺完全采用國產(chǎn)處理器和系統(tǒng)軟件構(gòu)建的千萬億次超級計(jì)算機(jī)“神威藍(lán)光”。2022年,新一代神威超級計(jì)算機(jī)——“神威藍(lán)光Ⅱ”問世,從核心器件到系統(tǒng)軟件全部實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),實(shí)現(xiàn)了超算領(lǐng)域核心技術(shù)的完全自主可控。相比于“神威藍(lán)光”,“神威藍(lán)光Ⅱ”占地面積縮減至原來的三分之一,計(jì)算能力卻提升14倍。


  “中國超算與世界超算的發(fā)展格局是一致的,而這比摩爾定律還要超前?!睗?jì)南超算副主任、濟(jì)南超算研究院院長潘景山說。摩爾定律由英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾提出,根據(jù)該定律,大約每隔一年半,芯片的性能會提高一倍。對于超級計(jì)算機(jī),則是每10年性能可以提升1000倍。


  “最強(qiáng)大腦”還要有“最強(qiáng)應(yīng)用”。通過開展跨學(xué)科、跨單位的廣泛交叉合作,基于濟(jì)南超算的應(yīng)用成果頻出。


  濟(jì)南超算的國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)超算云中心大屏幕上,數(shù)字躍動,這里實(shí)時顯示著全國5000多個站點(diǎn)的空氣質(zhì)量情況。借助“山河”超級計(jì)算平臺的算力,空氣質(zhì)量預(yù)報精度從5公里提高至2公里范圍?!熬?公里相當(dāng)于預(yù)報的范圍精確到一個小區(qū),而2公里意味著精確到一個場館?!迸司吧秸f,去年的杭州亞運(yùn)會上,空氣質(zhì)量預(yù)報范圍就精確到每個運(yùn)動場館,實(shí)現(xiàn)了“小時級”“公里級”突破。


  “在濟(jì)南超算的強(qiáng)大算力支持下,天氣預(yù)報與氣候預(yù)測、海洋環(huán)境模擬分析、信息安全、工業(yè)仿真、工程計(jì)算、金融大數(shù)據(jù)分析、智慧城市等領(lǐng)域的3000多家科研院所、高等院校、高新技術(shù)企業(yè)、政府單位都搭上了‘算力快車’?!鄙綎|省計(jì)算中心(國家超級計(jì)算濟(jì)南中心)主任吳曉明說。


  比如,高鐵建造成何種外形可以抵抗突如其來的橫風(fēng)?兩條并行的鐵軌間距究竟多大,既可以避免兩輛高鐵會車時發(fā)生碰撞,又不會太遠(yuǎn)導(dǎo)致土地浪費(fèi)……如果通過真正的實(shí)驗(yàn)解決這些問題,需要付出高昂的成本,但通過超算建立仿真模型進(jìn)行計(jì)算測試,這些問題可低成本、更高效解決。


  超算賦能千行百業(yè),但算力再強(qiáng),若無法聯(lián)結(jié)成網(wǎng),便只是一座孤島。2022年7月,濟(jì)南超算正式啟動國內(nèi)首個超算互聯(lián)網(wǎng)工程,推動建設(shè)覆蓋全省16地市的“山東算網(wǎng)”;2024年5月,“山東算網(wǎng)平臺”正式上線,強(qiáng)力推動國家算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。


  經(jīng)過持續(xù)科研攻關(guān)與探索,目前濟(jì)南超算在山東算網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)突破,在高速網(wǎng)絡(luò)通信、資源感知調(diào)度、算力網(wǎng)絡(luò)融合和安全方面攻克一批核心“卡脖子”技術(shù)難題。潘景山說,下一步,濟(jì)南超算還將在超算互聯(lián)網(wǎng)涉及的軟硬件上進(jìn)一步探索和優(yōu)化,力爭實(shí)現(xiàn)“國產(chǎn)車道跑國產(chǎn)車”。


  隨著超算網(wǎng)絡(luò)的延伸,“像建設(shè)電網(wǎng)一樣建設(shè)算網(wǎng)、像運(yùn)營互聯(lián)網(wǎng)一樣運(yùn)營算網(wǎng)、讓用戶像用水電一樣使用算力”的愿景正在逐步變成現(xiàn)實(shí)。(記者 陳國峰 李小波 向家瑩)


  轉(zhuǎn)自:經(jīng)濟(jì)參考報

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