以“擔(dān)當(dāng)精神”助力中原大地加速邁入“超算時(shí)代”

章帥

在以“求是、擔(dān)當(dāng)”為校訓(xùn)的鄭州大學(xué)，一座充滿科技感的建筑正拔地而起，這就是被稱為“硅立方”的國家超級計(jì)算鄭州中心。

既是全國第七家也是首家

2019年4月19日，國家超級計(jì)算鄭州中心獲科技部批復(fù)籌建，是全國第七家批復(fù)建設(shè)的國家超級計(jì)算中心，也是科技部出臺認(rèn)定管理辦法后批復(fù)籌建的首家國家超級計(jì)算中心。此前6個(gè)國家級超算中心分別在天津、濟(jì)南、長沙、深圳、廣州、無錫已建成。

據(jù)商建東介紹，國家超級計(jì)算鄭州中心建筑面積43744.14平方米，其中，地上建筑面積26884.04平方米，地下建筑面積16860.10平方米。其主機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)按照“安全可控、應(yīng)用包容、按需擴(kuò)展、高效節(jié)能”的基本原則，理論峰值計(jì)算能力100Pflops，存儲容量100PB，存儲吞吐量TB級，網(wǎng)絡(luò)帶寬200Gbps，網(wǎng)絡(luò)延遲微秒級，采用綠色節(jié)能的浸沒式相變液冷冷卻技術(shù)，PUE值低于1.04。區(qū)別于以往，國家超級計(jì)算鄭州中心由地方應(yīng)用需求為導(dǎo)向，以地方投入為主，獲科技部認(rèn)可，就建設(shè)模式而言這是一種創(chuàng)新。由于歷史和現(xiàn)實(shí)的原因，河南省一直是我國科教資源的洼地，而河南省又是我國重要的經(jīng)濟(jì)大省、人口大省、資源大省。獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動力迫切需要?jiǎng)?chuàng)新資源。商建東直言，因此河南需要打造一個(gè)強(qiáng)有力的科技創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，此次國家在河南布局超算中心這一國之重器比較難得。國家超級計(jì)算鄭州中心通過“省、市、?！比铰?lián)合出資共建，期望通過超算中心的建設(shè)彌補(bǔ)河南科技創(chuàng)新的短板。

硅立方建設(shè)示意圖

建得起、管得好、用得上

從2015年1月鄭州市人民政府與鄭州大學(xué)聯(lián)合共建的鄭州大學(xué)（鄭州）超級計(jì)算中心，到2018年8月，經(jīng)河南省科技廳批準(zhǔn)，鄭州大學(xué)（鄭州）超級計(jì)算中心升級為河南省超級計(jì)算中心，再到2020年6月底，國家超級計(jì)算鄭州中心主機(jī)系統(tǒng)開始加電試運(yùn)行。正是依托鄭州大學(xué)的管理與運(yùn)行，在河南省和鄭州市的支持下，超算中心逐步成為區(qū)域科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，也是鄭州大學(xué)超級計(jì)算科學(xué)研究、人才培養(yǎng)的重要平臺。

2019年7月3日，河南省人民政府召開第55次常務(wù)會議研究加快國家超級計(jì)算鄭州中心建設(shè)工作，明確指出超算中心要“建得起、管得好、用的上”。

據(jù)商建東介紹，國家超級計(jì)算鄭州中心自獲得批復(fù)以來，建設(shè)一直在提速。自2019年11月初，項(xiàng)目正式開工建設(shè)以來，鄭州大學(xué)作為超算中心的建設(shè)主體全力推進(jìn)超算中心建設(shè)工作，春節(jié)假期不停工，克服大氣污染管控和新冠肺炎疫情等重重壓力，全力推進(jìn)超算中心的項(xiàng)目建設(shè)。面對突如其來的新冠肺炎疫情克服各種困難率先實(shí)現(xiàn)全面復(fù)工。目前，國家超級計(jì)算鄭州中心主機(jī)房已經(jīng)順利完工，主機(jī)系統(tǒng)調(diào)試完畢，已進(jìn)入試運(yùn)行階段。

在2020CCF全國高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會上，鄭州大學(xué)河南省超級計(jì)算中心執(zhí)行主任商建東作了題為《超算人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)思考》的報(bào)告。

對于超算應(yīng)用來說，建好超算中心只是第一步，除了硬件性能的領(lǐng)先之外，更重要的還是軟件平臺能夠支持，以及專業(yè)的人才團(tuán)隊(duì)進(jìn)行優(yōu)化和維護(hù)。為此，鄭州大學(xué)把人才培養(yǎng)作為工作的重點(diǎn)。商建東表示，國家超級計(jì)算鄭州中心將成立“高性能計(jì)算研究所”，設(shè)立“并行計(jì)算”、“自主可控”、“應(yīng)用研究”、“量子計(jì)算”等四大實(shí)驗(yàn)室，為鄭州超算人才培養(yǎng)添磚加瓦，為超算應(yīng)用提供新鮮血液。

商建東指出，鄭州大學(xué)承擔(dān)著高性能計(jì)算或者說計(jì)算科學(xué)的人才培養(yǎng)和匯聚功能，憑借天然具備的學(xué)科和人才優(yōu)勢，在超算中心的助力下不斷提升計(jì)算科學(xué)的高質(zhì)量研究能力，在基礎(chǔ)研究層面加強(qiáng)人才培養(yǎng)和研究，整合信息學(xué)科的體系和架構(gòu)，針對基礎(chǔ)軟件、編譯器等領(lǐng)域持續(xù)開發(fā)，旨在為國家解決“卡脖子”的難題。

讓中原大地邁入“超算時(shí)代”

不可否認(rèn)，超級計(jì)算能力是衡量一個(gè)國家科技核心競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志，以超級計(jì)算機(jī)為核心工具的國家超級計(jì)算中心是國家戰(zhàn)略性信息基礎(chǔ)設(shè)施和科技創(chuàng)新戰(zhàn)略平臺。

商建東表示，國家超級計(jì)算鄭州中心將圍繞人工智能、裝備制造、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、生物育種等八大領(lǐng)域開展重點(diǎn)特色應(yīng)用，其中，黃河模擬器關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、作物分子設(shè)計(jì)育種體系構(gòu)建、關(guān)鍵零部件抗疲勞數(shù)字制造、納微結(jié)構(gòu)與器件的大規(guī)模高性能原子模擬等均具有重大科學(xué)意義和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

未來，該中心將被打造成引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的“超級大腦”;支撐黃河流域國家戰(zhàn)略的“高速引擎”;匯聚和培養(yǎng)高性能計(jì)算的“人才高地”。

商建東強(qiáng)調(diào)：“河南需要這樣一件科學(xué)重器，從鄭州市到河南省，再到國家級超算中心，不僅需要打好基礎(chǔ)，更需要傳承一種‘擔(dān)當(dāng)精神?！?/p>