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山西省超級計(jì)算中心技術(shù)人員正在開展“天河二號”巡檢任務(wù)。 燕中興攝

　　初夏時(shí)節(jié)，呂梁披綠。

　　呂梁市高新技術(shù)發(fā)展研究院，獨(dú)特裝飾風(fēng)格的樓群周圍，風(fēng)力發(fā)電葉片穩(wěn)速旋轉(zhuǎn)，光伏發(fā)電板在日照下熠熠生輝。2020年，這里誕生了我省唯一的省級超算中心。

　　十年磨一劍。

　　2012年，呂梁市與國防科技大學(xué)聯(lián)合開展高性能云計(jì)算中心、能源互聯(lián)網(wǎng)及呂梁號微納衛(wèi)星等為代表項(xiàng)目的研發(fā)和建設(shè)。隨后，“天河二號”云計(jì)算中心落地。10年來，通過不斷優(yōu)化升級的“天河二號”，累計(jì)服務(wù)知名高校、科研院所及企事業(yè)單位1800余家，支持130余項(xiàng)國家重大專項(xiàng)項(xiàng)目。

　　超級計(jì)算究竟是什么原理?現(xiàn)實(shí)生活中有多大“魔力”?在山西省超級計(jì)算中心，記者面對兩臺黑色的“龐然大物”充滿疑惑。

　　“這就是‘天河二號’超級計(jì)算機(jī)，表面看由無數(shù)個(gè)電腦主板組成?！必?fù)責(zé)硬件系統(tǒng)資源管理、分配、調(diào)度及運(yùn)營的“90后”技術(shù)骨干王蓮介紹，“天河二號”具有強(qiáng)大的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力，不僅速度快且容量大。機(jī)組運(yùn)算1小時(shí)相當(dāng)于13億人同時(shí)用計(jì)算器計(jì)算104年。

　　“很多復(fù)雜科學(xué)問題通過數(shù)值模擬超算，不斷地在無序中尋找規(guī)律，形成量化描述，建立數(shù)理模型，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。”看到記者疑惑不解，王蓮接著解釋，例如一輛新款汽車研發(fā)可能要通過近百臺真車的安全碰撞試驗(yàn)才能達(dá)標(biāo)。而超級計(jì)算則通過數(shù)字樣車進(jìn)行碰撞和數(shù)據(jù)測算，接近達(dá)標(biāo)時(shí)，再進(jìn)行真車碰撞試驗(yàn)，既能縮短汽車近一半的生產(chǎn)周期，又極大地減少研發(fā)成本。

　　多年來，“天河二號”圍繞新能源、新材料、生命科學(xué)、人工智能、大氣科學(xué)、全域有色金屬等為重點(diǎn)方向建設(shè)專業(yè)計(jì)算平臺，服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，為轉(zhuǎn)型升級賦能提供技術(shù)支持。

　　2014年，與中科院煤化所“煤轉(zhuǎn)油”團(tuán)隊(duì)進(jìn)行前期高性能計(jì)算模擬仿真，研制出全球領(lǐng)先的催化劑產(chǎn)品。

　　2015年，與北京理工大學(xué)爆轟力學(xué)課題組開展高瓦斯壓力、高地應(yīng)力條件下，煤與瓦斯突出發(fā)生、發(fā)展及致災(zāi)全過程模擬研究，為礦山安全建設(shè)提供重要示范。

　　基于“天河二號”超算平臺，與山西交通科學(xué)研究院合作完成大件運(yùn)輸時(shí)橋梁實(shí)時(shí)安全評估、太原市軌道交通2號線盾構(gòu)隧道開挖對周邊建筑影響分析、新疆在建高速隧道抗震動(dòng)力分析等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的安全評價(jià)與仿真分析，推動(dòng)其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

　　北京冬奧會(huì)期間，與中國科學(xué)院大氣物理研究所共建氣象大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，成功完成百米級范圍氣象大數(shù)據(jù)支撐和預(yù)測預(yù)報(bào)服務(wù)。

　　超算中心服務(wù)呂梁市“數(shù)字政府”建設(shè)，在決策支持、政務(wù)服務(wù)、社會(huì)治理、安全生產(chǎn)管理等方面開展應(yīng)用實(shí)踐，推動(dòng)建設(shè)市縣兩級一體化政務(wù)服務(wù)、金融綜合服務(wù)、惠企政策兌現(xiàn)、應(yīng)急指揮管理及天河云煤礦智能管控等平臺，助力提升當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化水平。

　　“光有高端設(shè)備不行，怎么用好才是關(guān)鍵。很多項(xiàng)目需要在實(shí)際工作中不斷攻克難題?！必?fù)責(zé)軟件適配和技術(shù)處理的工程師王建勇同樣是“90后”，和王蓮是同班同學(xué)。大廳展板上一幅形似血細(xì)胞的圖片，讓他回憶起配合新冠病毒藥物篩選項(xiàng)目的技術(shù)攻克經(jīng)歷。

　　2020年春節(jié)，新冠病毒肆虐。北京大學(xué)教授謝正偉團(tuán)隊(duì)緊急承擔(dān)新冠病毒藥物篩選項(xiàng)目。正月初五，項(xiàng)目尋求山西超算中心大算力支持。接到任務(wù)，王建勇心里沒底。因很少接觸生物制藥相關(guān)業(yè)務(wù)，從一開始便接連遇到難題，憑著扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)功底，一個(gè)個(gè)攻克，一項(xiàng)項(xiàng)解決，5個(gè)小時(shí)完成生物制藥軟件的安裝適配。上線運(yùn)行后，由于計(jì)算程序只能一個(gè)核心運(yùn)行，僅發(fā)揮千分之一計(jì)算能力，他又用3個(gè)小時(shí)，自主開發(fā)單核程序在多核節(jié)點(diǎn)上的超大規(guī)模并行程序，將計(jì)算效率提升20倍以上。

　　但隨著計(jì)算進(jìn)行，新難題接踵而至，并行程序超過300個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，極大拉升機(jī)器整體負(fù)載，超算系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)崩潰。王建勇盯著電腦屏幕預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)謹(jǐn)從容，通過調(diào)整自主開發(fā)程序參數(shù)，整體計(jì)算負(fù)載降低至30%。

　　整整8天時(shí)間，他與機(jī)器保持超高工作強(qiáng)度，成功完成1000萬次的計(jì)算運(yùn)行任務(wù)，通過對6000多種藥物分子化合物篩選，成功選出7種對新冠病毒具有較好抑制作用的藥物分子化合物。

　　如今，超算中心創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙ν癸@，在多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域取得重大突破，與國防科技大學(xué)研發(fā)的“天騰1500云服務(wù)器”“麒麟云操作系統(tǒng)”等項(xiàng)目成果獲得省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，取得各項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)成果200多項(xiàng)。

　　“在國家‘東數(shù)西算’大戰(zhàn)略背景下，山西省超算中心融入國家一體化大數(shù)據(jù)中心發(fā)展體系，升級新一代超級計(jì)算系統(tǒng)，融合人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，提高核心競爭能力。賦能區(qū)域性產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展;籌建山西省計(jì)算科學(xué)產(chǎn)業(yè)學(xué)院，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)人才支撐?！眳瘟菏懈咝录夹g(shù)發(fā)展研究院院長侯光鈺表示。

　　記者燕中興