澳门新葡亰平台官网专家谈我国超算研发:遵循科学规律和需求 不是为先进而先进-千龙网·中国首都网

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资料图:2018年8月5日,在国家超级计算济南中心,工作人员在查看存储设备运转情况。当日,神威E级超算原型机在国家超级计算济南中心完成部署,并正式启用。
(新华社记者 郭绪雷 摄)(拖拽图片可查看大图)

专家建议我应加快E级超算系统研制

(科技日报北京9月10日电)据港媒近日报道,中国正在建造一台价值10亿元人民币的“超导计算机”,这是一种史无前例的机器,能够研发新武器、破译密码、分析情报以及帮助阻止能源需求激增。这一消息再次引起各方对中国超算发展的关注。“改革开放40年来,我国超算技术从无到有,并逐步发展到世界领先水平,在这当中,科研人员求真务实的科学精神、急国家之所需的使命担当发挥了重要作用。”国家超级计算深圳中心主任冯圣中告诉科技日报记者。

美国能源部下属橡树岭国家实验室6月8日正式宣布,已研发出被命名为“顶点”的超级计算机,其浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次,接近“神威·太湖之光”超级计算机的两倍。中国超算连续5年世界第一的地位将被美国替代。

“无论媒体报道的超导计算机,还是我们正在研发的E级计算机,都是遵循科学规律和国家需求来推进的,不是为了先进而先进。”冯圣中强调。

“神威·太湖之光”对美国触动很大

■科技日报:超级计算机在各领域发挥着日益重要的作用,您刚才也讲到,科学精神在其中起到重要作用,能否详细阐述一下?

“神威·太湖之光”是由国家并行计算机工程技术研究中心研制的超级计算机。2016年6月20日,法兰克福国际超算大会(ISC)上,“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首,成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。此后,中国团队凭借在“神威·太湖之光”上运行的全球大气非静力云分辨模拟、非线性地震模拟两项重大成果应用,蝉联了“戈登·贝尔”奖。

冯圣中:我理解的科学精神,就是实事求是、求真务实、开拓创新的理性精神。中国的超级计算机行业发展迅速,已经成为与航空航天、高铁等齐名的中国名片。这是几代计算机人执着探索、开拓创新的结果。还记得当年西方发达国家对中国施行禁运政策,我国千方百计买来一部超级计算机,但要被关在“玻璃房子”里,只能在国外卖方人员的监控下使用,中国工作人员不得接触机器核心部件。这对我们的刺激非常大。通过几代人艰苦卓绝的努力,如今我们有了神威、银河、曙光几个系列,某种程度上,中国的超级计算机可以和发达国家一争高下了。

清华大学教授、国家超级计算无锡中心主任杨广文在接受科技日报记者专访时表示,中国超算取得的这些成绩,对美国政府和研究机构触动很大,也可以说,“神威·太湖之光”的问世,促使美国加大投入研发新一代超级计算机。

■科技日报:超级计算机是重要的理论验证工具,通过它我们经常会发现计算结果与此前理论不符的情况,此时,敢于质疑就尤为重要。您觉得如何才能对此类情况更加敏感,进而取得原创性突破?

“高性能计算对于国家安全、经济竞争力和应对科学挑战的能力来说至关重要,若算力不足,很难维持科技发展的持续领先。”杨广文指出,美国要继续保持全球超级大国地位,需要在超算领域重回榜首。

冯圣中:计算不仅是验证的工具,更是科学发现的手段和技术创新的支点。形象地说,计算的作用可以概括为发现知识、模拟猜想、验证设计、智慧赋能等几个方面,现在讲的第四范式即数据驱动的科学发现,其基础也是计算。一般认为,计算和理论、实验是并行的三个科学发现方法,这三者互补互校。当计算的结果与理论推断和实验观测不符时,我们要检查计算是不是有漏洞,当然,这种不一致也有可能正是科技创新的契机。此时,科研人员要坚持大胆假设、小心求证,敢于挑战原有理论或结论,抓住可能的创新突破点。从这个角度看,超级计算机的应用也有利于促进我国科研人员群体中实证主义的发展。计算是科学精神的载体。

此前记者了解到,尽管中国超算连续5年保持世界第一,但后面再想“登顶”难度很大,而美国是最大的“对手”。一直以来,美国的超算研发水平是世界上最高的,只要预算充足,美国重回世界第一只是时间问题,后续也将会出现美、中、日交替第一的场景。

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“顶点”使用了4608个计算服务器

美国原计划在去年11月推出“顶点”。为了确保美国在超算领域重回榜首,橡树岭国家实验室与相关合作机构,对存储、功耗、算法、容错、应用支撑等,一直在反复论证与改进,使“顶点”能够真正成为世界最高性能超算。

专家介绍,此次美国“顶点”应该是采用了众核加速的方案。“顶点”的浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次。其中,使用了4608个计算服务器,每个计算服务器中又含有两个国际商用机器公司生产的22核Power9处理器和6个英伟达公司生产的Tesla
V100图形处理单元加速器,可用于能源和先进材料等领域的研究,还可运行机器学习和深度学习等人工智能算法。

“顶点”的运算速度几乎是“神威·太湖之光”的两倍。杨广文指出,“神威·太湖之光”代表我国2015年的超算研制水平,近几年我们在应用方面取得一系列重要成果,但每个系统在实际运行过程中都需要优化完善、总结经验,为新一代系统提供借鉴作用。他表示,“神威·太湖之光”目前的计算和存储资源都是满负荷运行,下一步在经费允许的情况下,需要对计算和存储资源进行扩容。

2021年左右将有E级机问世

E级超算,被全世界公认为超算界下一个世界冠军,它将在解决能源危机、污染和气候变化等领域发挥重大作用。

“E级超算指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机。该超级计算机比‘神威·太湖之光’快8倍,主要满足全球气候变化模拟、天体物理大数据的处理、模拟宇宙的演化、新型材料验证等重大计算需求。因此,发达国家都在抢占发展先机。”杨广文说。

目前,全球超算强国都正在加快布局下一代超算,各国都在准备研制E级机,预计到2021年左右将有E级机问世。杨广文表示,下一个冠军是谁现在难以确定。

目前,我国正在部署解决超级计算机软硬件的核心问题。在杨广文看来,中国有很大的机会在E级时代实现再次超越。专家建议,政府相关主管部门要尽快部署E级系统的研制任务,加大对应用软件研发及超算中心的支持力度。

(科技日报无锡6月10日电)

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