資料圖:中國研發(fā)的世界最快計算機“天河二號”。
在近日于德國萊比錫舉行的2013國際超級計算大會上,中國天河二號超級計算機展示了計算模塊樣品,參觀者絡繹不絕,不時有專業(yè)人士對計算模塊樣品近距離拍照。
“天河二號成了本次會展的明星”,天河二號副總設計師、國防科技大學計算機學院副院長盧凱教授在展臺告訴本報記者,“前來洽談科研、應用和商業(yè)合作的業(yè)內人士非常多,品牌效應非常明顯。”
“對于天河二號在世界奪冠,業(yè)內反響既驚訝又平靜。”盧凱說,驚訝是因為天河二號的研發(fā)速度和性能,遠遠超出了業(yè)界預計;平靜則是因為,中國在超級計算機領域的技術實力,已經得到業(yè)內認可?！按蠹也辉賾岩芍袊欠衲茏龀鲞@么先進的機器,而是對天河二號的技術突破以及如何進行后續(xù)的研發(fā)合作和應用開發(fā)非常感興趣?！?/p>
用老方法設計一款新車型,從樣品到投入生產,大概需要依次建造80個模型;如果用高性能計算機,通過修改幾個參數(shù),就可以完成所有撞擊測試
“如果說機床是制造機械的機械,那么超級計算機就是實驗室的實驗室,”盧凱向記者解釋天河二號對于科技創(chuàng)新的重要性?！八碇袊鴱暮唵沃圃?、高端制造到產品自主創(chuàng)新這一從產業(yè)鏈低端向上游攀登的發(fā)展趨勢。”
上海超算中心副主任王普勇教授對記者說,超級計算機不僅代表了最高科技,同時也是中國進行基礎學科研究、技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新、走創(chuàng)新型道路的重要“實驗室”,其帶來的長遠社會經濟效益不可估量。
應用超級計算機的基本原理是通過建立虛擬模型,對原本需要進行物理世界實驗驗證的理論、數(shù)據(jù)和產品進行模擬實驗。在現(xiàn)代的物理、化學、生物等產生諾貝爾獎的基礎學科領域,做研究均離不開用高性能計算機進行模擬實驗。
超級計算機的應用還與普通人日常生活息息相關。人們使用的手機、電腦等都可通過超級計算機的模擬進行優(yōu)化和改良?！白蠲黠@的一個例子是汽車模型設計,”王普勇介紹說,用傳統(tǒng)的方法,設計一款新車型,從樣品到投入生產,大概需要依次建造80個模型。如果用高性能計算機來設計,在建立模型之后,通過修改幾個參數(shù),就可以完成所有撞擊測試?！捌渚_度達到90%!”在這樣的測試基礎之上,只要再按照最后模型進行七八次現(xiàn)實樣車測試,就能誕生一款新車。
在節(jié)能環(huán)保和氣候變化領域,超級計算機也大有可為。發(fā)電機、鼓風機等所有流體葉輪的形狀,都涉及最佳能效問題。據(jù)粗略統(tǒng)計,葉輪機械耗電占耗電總量的約1/3。如果通過超級計算機模擬流體機械效能,能提高這些機械哪怕一個百分點的能效,就可以減少巨大的能源浪費。
天津高性能計算中心孟翔飛博士表示,以前進行氣候變化談判時,中國二氧化碳排放對大氣的影響只能聽從其他國家模擬測定的數(shù)據(jù)。自從中國科學家用天河一號建立了氣候變化模型,中國不僅拿出了自己的氣候影響依據(jù),而且建立的模型還成為國際公認的模型標準,為中國在該領域贏得了話語權。
華中科技大學代表隊搭建的超級計算機奪得“最佳計算性能獎”,并以每秒8.45萬億次的浮點運算速度刷新全球大學生超算競賽的賽事紀錄
“機器有了,如何把機器應用起來,真正發(fā)揮創(chuàng)新功能,是接下來主要努力方向?！北R凱說,有了硬件還要有軟件。“超級計算機應用領域很廣,這表明不同領域都要有專門的應用軟件來實現(xiàn)相應功能。”隨著中國產業(yè)轉型升級,目前市場對超級計算機應用的需求在不斷增加。
作為高精尖技術,發(fā)揮超級計算機“超級”功效,離不開相關人才的培養(yǎng)。盧凱介紹,應用超級計算機通常需要復合型人才,既要懂超級計算機的操作和運用,還要懂相應的學科專業(yè),缺一不可。
本月19日,本次國際超算大會舉辦的國際大學生超級計算競賽成績揭曉,中國華中科技大學6名本科生組成的代表隊搭建的超級計算機奪得“最佳計算性能獎”,并以每秒8.45萬億次的浮點運算速度刷新全球大學生超算競賽的賽事紀錄。此外,清華大學代表隊計算機性能也超過每秒8萬億次的運算速度,位居前三名。
“大學生創(chuàng)造力往往超越了工程師,”贊助兩支中國大學生代表隊的浪潮集團高性能計算總監(jiān)劉軍說。超算大賽可以激發(fā)學生對超算的熱愛,挖掘、培養(yǎng)超算人才,并推進跨國交流。
國際高性能計算咨詢委員會主席吉拉德·沙因納說,去年中國國防科技大學獲得“最佳計算性能獎”,“中國學生連續(xù)兩年取得如此優(yōu)異的成績,體現(xiàn)了中國在超算人才培養(yǎng)方面的投入?！彼J為,培養(yǎng)下一代的超級計算機科學家與制造超級計算機本身同樣重要。
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