深圳商報（記者 錢飛鳴王海榮）“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(xù)推進與國家科技創(chuàng)新載體深度融合，推動計算能力轉化為企事業(yè)單位的創(chuàng)新力和社會生產(chǎn)力，成為科技創(chuàng)新的引擎。同時，通過技術創(chuàng)新為應用場景賦能，為深圳成為智慧城市建設全球樣板提供強大支撐。”近日，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這個深圳建市以來單個投資額最大的國家級科技基礎項目，發(fā)現(xiàn)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公里以內(nèi)，警方的人臉識別終端設備讓社區(qū)治理更高效，公立醫(yī)院的檢查檢驗結果實現(xiàn)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產(chǎn)業(yè)的助推作用更為明顯：大數(shù)據(jù)、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?？停屡d產(chǎn)業(yè)更是平臺著力培育的應用重點。
近兩年，深圳一直強調啟動大科學裝置群建設，推進國家超算深圳中心二期建設是明確項目。服務粵港澳大灣區(qū)建設，這是超算中心當下的重點。馮圣中表示：為深圳“計算”，為大灣區(qū)“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單個投資額最大的國家級科技基礎設施。
正式亮相前，深圳超算中心進行過一次“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行了實測。結果顯示，峰值運算速度為1271萬億次/秒，當時世界排名第二。超算中心主機系統(tǒng)——曙光6000超級計算機，由中國科學院計算技術研究所研制，完全實現(xiàn)國內(nèi)自主研發(fā)。
在超算中心的機房里，5600臺“刀片”服務器處于正常運作狀態(tài)。相關負責人表示：“從速度來說，我們的超算現(xiàn)在排名不如往昔，現(xiàn)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(xiàn)，超算的更新?lián)Q代大約在6年左右。深圳超算，現(xiàn)在是超期服役?！?/p>
“E級”意味著每秒百億億次數(shù)學運算。深圳全力推動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全國最高記錄，這也意味著一直處于滿負荷運作。據(jù)了解，深圳超算是世界上最早布局云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能的超算中心之一。目前中心云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能機構用戶超過2萬家，個人用戶超過1200萬。在去年10月召開的第十四屆全國高性能計算學術年會上，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(xiàn)是從無到有，模擬是化虛為實。超算就是在計算場景里完成實際場景的操作，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，更是科學發(fā)現(xiàn)的手段和技術創(chuàng)新的支點，其作用可以概括為發(fā)現(xiàn)知識、模擬猜想、驗證設計、智慧賦能。
“沒有這個平臺，過程可能需要很長時間；有了這個平臺，能大大縮短科技創(chuàng)新的時間。”超算中心副主任唐仁華表示，科學是不斷試錯的過程，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：“比如新材料的分子試驗，兩個分子對接只要有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>
在專業(yè)術語中，這叫高性能計算，也是超算中心的看家本領。目前，超算中心高性能計算科研機構用戶達1600個，在國內(nèi)處于引領地位。資料顯示，深圳超算用戶表上有鵬城實驗室、中科院、深圳市環(huán)境科學研究院、深圳大學、北京大學、清華大學等數(shù)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，給基礎研究帶來加速，同樣也是實實在在的數(shù)字生產(chǎn)力。近年來，深圳重點發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，布局未來產(chǎn)業(yè)，這些都與超級計算有著密切關系。據(jù)介紹，深圳超算中心的軟件平臺，包括化學計算、生物計算、電磁學、工業(yè)仿真、流體計算、動畫渲染、建筑設計、數(shù)學計算、氣象預報、材料模擬、固體力學、大數(shù)據(jù)分析挖掘等領域。
智慧城市的“超級大腦”
“未來城市發(fā)展將會越來越智能，智慧城市和人工智能是深圳超算中心重點的發(fā)展方向?！瘪T圣中說。
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)改委云計算重點示范工程項目——深圳市云計算公共服務平臺，已開發(fā)完成政務云、健康云、教育云、工業(yè)云、測試云、檔案云、氣象云、備份云、警務云、招標云、渲染云、血液云、工程大數(shù)據(jù)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空分辨率及更新頻率，模式運行由逐6小時加密到逐3小時，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：“隨著算力的加強，未來的天氣預報可以精準到500米的范圍。這意味著，每個市民可以查到自家小區(qū)的天氣預報。”
除此之外，深圳超算在其他多個領域也表現(xiàn)搶眼。協(xié)助公安部門開發(fā)運行的警務云系統(tǒng)，使2000萬市民利用網(wǎng)絡方便辦證；協(xié)助教育部門開發(fā)教育云項目，讓近百萬家長隨時了解孩子的學習生活情況；協(xié)助衛(wèi)計部門開發(fā)的健康云系列，目前已在市屬公立醫(yī)院實現(xiàn)檢查檢驗結果共享，采集實時報告超過250萬份。
新興的自動駕駛，同樣離不開“超級大腦”?！白詣玉{駛看起來是汽車的事，但汽車只是一個獨立的處理器，離不開綜合系統(tǒng)的支持，不僅快速應對需要龐大的計算能力支撐，而且包括汽車如何選擇路線等，同樣需要一個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入E級計算時代。深圳市“十三五”規(guī)劃綱要中提出，促進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，啟動大科學裝置群建設，推進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級計算機落戶深圳。
所謂“E級超算”，是指每秒可進行百億億次數(shù)學運算的超級計算機，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E級計算機需求專家研討會和選型專家論證會，獲得項目選址意見書。為解決E級超算落地前的計算資源短缺問題，超算中心去年3月進行了擴容改造，新購置近千臺機架式服務器、GPU服務器和一批存儲系統(tǒng)。擴容升級完成后，深圳超算將形成超過20PB的全新存儲系統(tǒng)。
唐仁華介紹稱，“E級超算”落戶，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(qū)的科技發(fā)展提供強大支持。今年，超算中心將全面鋪開“E級超算”準備工作。據(jù)了解，深圳超算中心已經(jīng)發(fā)起成立了粵港澳大灣區(qū)先進計算創(chuàng)新共同體，推動計算資源、數(shù)據(jù)資源、學術資源、人才資源等各類創(chuàng)新要素的共享及協(xié)同創(chuàng)新。