“乌镇之光”超算中心:算力开放创新平台的“国家队”担当
2024-05-10
“超级计算”被喻为“计算机中的珠穆朗玛峰”,不仅是现代科技发展的重要支柱,也被视为关乎国家安全、经济和社会发展的“国之重器”。在数字经济时代,可以说谁掌握了算力,便能在数字经济这条新赛道上实现“抢跑”。“乌镇之光”超算中心,便是这样一个“国之重器”
一秒可以进行多少次的计算?“乌镇之光”超算中心的答案是181.9千万亿次。这是什么水平?相当于即使是全国14亿人同时展开计算,每人每秒进行1次运算,也要不眠不休地算上4年,而“乌镇之光”仅需1秒钟就能完成。
乌镇,这个“从前慢”的江南水乡,在过去十年一跃成为我国互联网发展的代名词之一,如今又凭借一个“最强大脑”,展示出中国超算的“加速度”。
沿着乌镇乌镇大道一路向北,直至龙翔大道交界处,映入眼帘的是一个高达13米、泛着青蓝色光芒的“大家伙”——“乌镇之光”超算中心(即国家超级计算乌镇中心算力平台),也被称为“硅立方”,是一种浸没液冷计算机。因为极具科技感和设计美感,2023年爆火的科幻电影《流浪地球2》中的“未来航天中心计算机”便是以它为原型。
而在亮眼外表之下,“硅立方”的内核更是“酷爆了”!
一秒计算18亿亿次的“国之重器”
“超级计算”被喻为“计算机中的珠穆朗玛峰”,不仅是现代科技发展的重要支柱,也被视为关乎国家安全、经济和社会发展的“国之重器”,有如农业时代的水力、工业时代的电力。因此,在数字经济时代,可以说谁掌握了算力,便能在数字经济这条新赛道上实现“抢跑”。“乌镇之光”超算中心,便是这样一个“国之重器”。
“乌镇之光”超算中心作为浙江首个超算中心,这里于2020年11月启动建设,2022年5月一期建设完成并正式投入运营。目前,已建成总算力达到180P的超级计算中心及相关配套项目,算力水平跃入全球前十。
如果说,这样的数据式表达似乎不够具象,那么不妨从具体的计算结果来看——
比如,一秒可以进行多少次的计算?“乌镇之光”超算中心的答案是181.9千万亿次。这是什么水平?相当于即使是全国14亿人同时展开计算,每人每秒进行1次运算,也要不眠不休地算上4年,而“乌镇之光”仅需1秒钟就能完成。凭借超级运算能力,乌镇超算中心也由此被喻为浙江“最强大脑”。
那么,如此强大的计算能力又是如何形成的?
据超算中心相关负责人介绍,“乌镇之光”有着一套庞大复杂的平台建设体系。首先是最为核心的超算主机系统,包含超算基础硬件平台建设、超算支撑软件平台建设;其次是超算配套系统,包括机房工艺系统、暖通系统、通信接入系统、超算智慧综合管理系统等等;而上文提到的炫酷“硅立方”则是超算中心的诸多核心配套工程之一。
在这些庞大复杂的平台建设体系中,最为惹眼的当属“乌镇之光”多条完全自研的技术路线。
走进超算中心,三层楼高的机房里,堆叠着3400余台机器,通过采用国际领先的全浸式相变式液冷技术,当每台机器达到50摄氏度时,热量就会通过冷却技术带走,浸泡在特殊液体中的元器件便可以保障超级计算机昼夜不停地运转。结合自主开发的X86架构通用高性能多核处理器、高性能计算平台等,超算中心不仅可以达到性能、成本方面的最优设计,还能为超大规模并行计算和数据分析提供计算支撑。
那么,算力如此惊人的“乌镇之光”能算什么?建成至今,又算出了什么?
技术创新和产业发展的“超级引擎”
“乌镇之光”能算什么,用一句话概括,就是“算天算地算人”。
以杭州第十九届亚运会为例,智能化、数字化手段不仅给世人呈现了一场精彩纷呈的体育盛会,也为如何打造数字经济时代的“体育+”提供了巨大的参考价值。而这一切的背后都离不开强大的算力支撑。
比如在空气质量和海洋环境预报预警方面,超算中心为亚运会“量身定制”的预警方案发挥了重要作用。“一个空气质量良好的运动环境,对运动员来说至关重要,超算中心凭借每秒18亿亿次的超级运算能力,在比赛期间协助浙江省大气环境监测预警预报平台提供1km×1km分辨率的气象数值预报,预报时长上从7天延长到15天、中长期预测可达30—90天。”
那么,“1km×1km”是什么概念?如此精准的气象数值预报对运动员而言又意味着什么?
具体来说,一个成年人步行1公里约需要15分钟,依托乌镇超算中心,空气预报范围可以缩小至“1公里”内,也就是说,空气预报可以精细到每个运动场馆。如此一来,运动员便可随时了解不同场馆、不同时间段的空气质量情况,為运动员们创造更好的比赛环境。
除了空气质量监测外,超算中心还支撑了亚运会期间浙江全省的海洋环境预报预警工作,实现海洋智能网格的空间分辨率由原来10公里提升到5公里,尤其是风暴潮漫堤风险系统分辨率更是精确到每一条一线海塘。
技术创新赋能智能亚运,而跳出赛场,算天算地算人的“乌镇之光”辐射的还有带动区域产业发展的“一盘棋”。
以西湖实验室为例,原先筛选1亿个药物分子,普通计算机需要花费两年到三年甚至更长时间才能完成计算;在“乌镇之光”的助力下,如今不仅1周就能搞定计算,且通过大量试错大幅提升了命中率。药物研发从依靠化学实验室的瓶瓶罐罐,迈向了高精准“超算”时代。
值得一提的是,企业或是科研机构使用这样的“超级计算能力”需要多少资金?据悉,单个企业自建算力,大概需要上亿元资金投入,而如果通过超算中心这个平台,每年花费不到100万元即可满足算力需求。可以说,“乌镇之光”不仅提供了强大的数据和算力支持,还为企业和科研机构提升了市场竞争力。
据了解,自落地以来,乌镇超算中心秉持“立足桐乡,辐射全国”的理念,通过连接全国各大超算中心,打造了一张覆盖全国的超级计算服务网络。2023年,“乌镇之光”正式纳入国家超算中心序列,不仅填补了浙江在国家超算中心领域的空白,也成为了浙江乃至全国技术创新和产业发展的“超级引擎”。目前,“乌镇之光”已稳定运行1年并取得初步成效,平均利用率超40%,累计用户数超1万人,日活跃用户数546人,周活跃用户1290人,月活跃用户1815人。近三月平均机时为5000万核时,月作业数26.5万个作业。
[本文由乌镇之光(桐乡)超算中心有限公司供稿]