乌镇之光超算中心近日落成超级计算机何以超级?
央广网北京9月28日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,在世界互联网大会永久举办地——桐乡乌镇,"乌镇之光"超算中心近日落成。作为浙江首个大型超算中心,"乌镇之光"从开工建设,到完成竣工验收,只用了273天。
这台浙江的"最强大脑"是如何建成的?超级计算机"超级"在哪里?可以贡献怎样的价值?超级计算机未来将如何发展?
什么是"超算"?
超级计算机又被称作高性能计算机。在常规定义中,超级计算机被定义为比普通计算机具有更强计算能力的计算机。按照超级计算机的使用模式,可将超级计算机划分为能力型超算和容量型超算。能力型超算一般用于完成大规模的计算,主要面向国家重大的科学或者工程领域。容量型超算主要完成中小规模的计算任务,用户群体更为广泛。
相比于普通计算机,超级计算机的性能更强,精度更高。超级计算机采用服务器级别的芯片,能够完成常规通用计算机无法实现的任务。同时,超级计算机以其每秒运行的浮点数作为其性能指标,超级计算机采用64位双精度浮点来评价机器的具体性能。因此超级计算机的精度比普通计算机更高,目前大部分超级计算机属于P级计算机,即计算机的浮点数可达每秒千万亿次。
超级计算机的形态与普通计算机也大为不同。可以简单地将超级计算机理解为多台普通计算机的串联。超级计算机把多台计算机的硬件资源整合到一起,为一个课题或者一个任务来提供算力支撑和服务。由此可见,超级计算机的体积要远大于普通计算机。
普通计算机属于消费级别的产品,多满足普通消费者的需求,但超级计算机属于工业级的计算设备,二者的应用领域也不同。超级计算机的传统应用领域主要包括计算、化学、材料科学、生命科学、高能物理、海洋勘探等方面。在传统应用领域外,随着科技的发展,超级计算机也被应用于一些新兴领域,例如人工智能、大数据、智慧城市等。"乌镇之光"超算中心项目负责人曹明明引用"可上九天揽月,可下五洋捉鳖"来评价超级计算机。
超级计算机是如何建立的?"乌镇之光"有何特别之处?
超级计算机体积巨大,因此建立超级计算机的第一步就是要拥有一个较大的建设场地。同时建设超级计算机需要配备一个较高级别的数据机房。再者,超级计算机的能耗较大,需要大量的电力和水利设施来为超级计算机提供能源方面的支撑。
在超级计算机建成之后,还需对超级计算机进行后期维护。首先是配套的维护。超级计算机配备有大量的水力和电力设施,这些配套设施需要水电工进行定期的维护。第二是对超级计算机本身的机器维护。工作人员需要不定时地对设备进行检修和清洁,还需要对设备加液以保证全浸没式液冷技术的正常工作。同时,研究人员还需要根据用户的需求进行定制化研发。
尽管建立超级计算机是对国家综合实力的巨大挑战,但我国不仅建立了多个超算中心,同时实现了超级计算机的完全国产化生产。"乌镇之光"是全国首个全部使用国产芯片的超级计算机,是完全国产化的超级计算机。
同时,与其他的超级计算机不同,"乌镇之光"超级计算机在能耗表现方面更为优秀。"乌镇之光"采用全浸没式液冷技术来为机器散热。"乌镇之光"主板上的内存条、硬盘加速器等机器部件被浸没在液体中,通过液体的冷热循环来对机器进行降温。此种降温方式不仅能提升机器的使用寿命,并且能够大幅减少机器功耗。
超级计算机未来的发展前景是什么?
未来,超级计算机的计算性能将进一步提升。人工智能快速发展的需要对超级计算机的算力提出了更高的要求,深度学习本身就是一个典型的数值计算过程,因此,人工智能的机器学习需要超级计算机为其提供强大的算力支撑。曹明明表示,随着近两年科技的发展,P级计算机将朝着E级计算机发展,所谓的E级计算机即是指计算机的浮点数可达每秒百亿亿次,计算速度将得到显著提升。
尽管我国目前已经建成了包括国家超级计算天津中心、国家超级计算长沙中心、国家超级计算济南中心、国家超级计算广州中心等在内的多个超级计算机中心,但我国的超算能力还有较大的提升空间。未来需要解决超算建设过程中的土地、资金、人才、技术等多项问题,进一步提高我国的超算能力,为我国的科技发展提供支撑。
监制:白中华
记者:富赜
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