走進(jìn)國(guó)家超級(jí)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(jí)計(jì)算平臺(tái)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(guó)最大的異構(gòu)超級(jí)計(jì)算集群，“山河”超級(jí)計(jì)算平臺(tái)高性能計(jì)算能力達(dá)60PFlops（1PFlops代表一秒鐘執(zhí)行一千萬(wàn)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(wàn)億次智能計(jì)算），存儲(chǔ)容量245PB，綜合算力處于國(guó)際前列。
一秒鐘進(jìn)行一千萬(wàn)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(guò)接入大模型完成智能問(wèn)答，僅需百余小時(shí)即可完成訓(xùn)練；空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)精度可達(dá)2公里范圍，相當(dāng)于具體到每一個(gè)小區(qū)……
2023年5月，在德國(guó)漢堡舉辦的ISC2023世界高性能計(jì)算大會(huì)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(duì)優(yōu)勢(shì)，登頂全球IO500榜單。
從受制于人到世界領(lǐng)先，我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)在一次次升級(jí)改造過(guò)程中占地面積越來(lái)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(guó)首臺(tái)完全采用國(guó)產(chǎn)處理器和系統(tǒng)軟件構(gòu)建的千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威藍(lán)光”。2022年，新一代神威超級(jí)計(jì)算機(jī)——“神威藍(lán)光Ⅱ”問(wèn)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(lái)的三分之一，計(jì)算能力卻提升14倍。
“中國(guó)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。”濟(jì)南超算副主任、濟(jì)南超算研究院院長(zhǎng)潘景山說(shuō)。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(huì)提高一倍。對(duì)于超級(jí)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(guò)開(kāi)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(guó)家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)超算云中心大屏幕上，數(shù)字躍動(dòng)，這里實(shí)時(shí)顯示著全國(guó)5000多個(gè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量情況。借助“山河”超級(jí)計(jì)算平臺(tái)的算力，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)精度從5公里提高至2公里范圍?！熬?公里相當(dāng)于預(yù)報(bào)的范圍精確到一個(gè)小區(qū)，而2公里意味著精確到一個(gè)場(chǎng)館?！迸司吧秸f(shuō)，去年的杭州亞運(yùn)會(huì)上，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)范圍就精確到每個(gè)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館，實(shí)現(xiàn)了“小時(shí)級(jí)”“公里級(jí)”突破。
“在濟(jì)南超算的強(qiáng)大算力支持下，天氣預(yù)報(bào)與氣候預(yù)測(cè)、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(chē)’。”山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心）主任吳曉明說(shuō)。
比如，高鐵建造成何種外形可以抵抗突如其來(lái)的橫風(fēng)？?jī)蓷l并行的鐵軌間距究竟多大，既可以避免兩輛高鐵會(huì)車(chē)時(shí)發(fā)生碰撞，又不會(huì)太遠(yuǎn)導(dǎo)致土地浪費(fèi)……如果通過(guò)真正的實(shí)驗(yàn)解決這些問(wèn)題，需要付出高昂的成本，但通過(guò)超算建立仿真模型進(jìn)行計(jì)算測(cè)試，這些問(wèn)題可低成本、更高效解決。
超算賦能千行百業(yè)，但算力再?gòu)?qiáng)，若無(wú)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(dòng)國(guó)內(nèi)首個(gè)超算互聯(lián)網(wǎng)工程，推動(dòng)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(tái)”正式上線，強(qiáng)力推動(dòng)國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
經(jīng)過(guò)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(shuō)，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(zhēng)實(shí)現(xiàn)“國(guó)產(chǎn)車(chē)道跑?chē)?guó)產(chǎn)車(chē)”。
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(yíng)互聯(lián)網(wǎng)一樣運(yùn)營(yíng)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)。
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