山西省超級計算中心技術(shù)人員正在開展“天河二號”巡檢任務(wù)。 燕中興攝
初夏時節(jié)，呂梁披綠。
呂梁市高新技術(shù)發(fā)展研究院，獨特裝飾風格的樓群周圍，風力發(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聯(lián)合開展高性能云計算中心、能源互聯(lián)網(wǎng)及呂梁號微納衛(wèi)星等為代表項目的研發(fā)和建設(shè)。隨后，“天河二號”云計算中心落地。10年來，通過不斷優(yōu)化升級的“天河二號”，累計服務(wù)知名高校、科研院所及企事業(yè)單位1800余家，支持130余項國家重大專項項目。
超級計算究竟是什么原理?現(xiàn)實生活中有多大“魔力”?在山西省超級計算中心，記者面對兩臺黑色的“龐然大物”充滿疑惑。
“這就是‘天河二號’超級計算機，表面看由無數(shù)個電腦主板組成?！必撠熡布到y(tǒng)資源管理、分配、調(diào)度及運營的“90后”技術(shù)骨干王蓮介紹，“天河二號”具有強大的計算和數(shù)據(jù)處理能力，不僅速度快且容量大。機組運算1小時相當于13億人同時用計算器計算104年。
“很多復雜科學問題通過數(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，指導實際生產(chǎn)?！笨吹接浾咭苫蟛唤?，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才能達標。而超級計算則通過數(shù)字樣車進行碰撞和數(shù)據(jù)測算，接近達標時，再進行真車碰撞試驗，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、人工智能、大氣科學、全域有色金屬等為重點方向建設(shè)專業(yè)計算平臺，服務(wù)于實際生產(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”團隊進行前期高性能計算模擬仿真，研制出全球領(lǐng)先的催化劑產(chǎn)品。
2015年，與北京理工大學爆轟力學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，與山西交通科學研究院合作完成大件運輸時橋梁實時安全評估、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力分析等復雜結(jié)構(gòu)的安全評價與仿真分析，推動其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
北京冬奧會期間，與中國科學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)支撐和預測預報服務(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)、社會治理、安全生產(chǎn)管理等方面開展應(yīng)用實踐，推動建設(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?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。很多項目需要在實際工作中不斷攻克難題?！必撠熫浖m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。大廳展板上一幅形似血細胞的圖片，讓他回憶起配合新冠病毒藥物篩選項目的技術(shù)攻克經(jīng)歷。
2020年春節(jié)，新冠病毒肆虐。北京大學教授謝正偉團隊緊急承擔新冠病毒藥物篩選項目。正月初五，項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，憑著扎實的專業(yè)技術(shù)功底，一個個攻克，一項項解決，5個小時完成生物制藥軟件的安裝適配。上線運行后，由于計算程序只能一個核心運行，僅發(fā)揮千分之一計算能力，他又用3個小時，自主開發(fā)單核程序在多核節(jié)點上的超大規(guī)模并行程序，將計算效率提升20倍以上。
但隨著計算進行，新難題接踵而至，并行程序超過300個計算節(jié)點，極大拉升機器整體負載，超算系統(tǒng)可能會出現(xiàn)崩潰。王建勇盯著電腦屏幕預判風險，嚴謹從容，通過調(diào)整自主開發(fā)程序參數(shù)，整體計算負載降低至30%。
整整8天時間，他與機器保持超高工作強度，成功完成1000萬次的計算運行任務(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)新團隊在大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙ν癸@，在多個相關(guān)領(lǐng)域取得重大突破，與國防科技大學研發(fā)的“天騰1500云服務(wù)器”“麒麟云操作系統(tǒng)”等項目成果獲得省科技進步二等獎，取得各項知識產(chǎn)權(quán)成果200多項。
“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，升級新一代超級計算系統(tǒng)，融合人工智能、云計算和大數(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，促進數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展;籌建山西省計算科學產(chǎn)業(yè)學院，為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展提供技術(shù)人才支撐。”呂梁市高新技術(shù)發(fā)展研究院院長侯光鈺表示。
記者燕中興
責任編輯： 吉政
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