11月1日，國家超級計算濟南中心，工作人員正在維護計算機。 本報記者 王媛 攝
本報記者 廖雯穎
10月27日，國家超級計算濟南中心正式揭牌。這一中心的“神威”系統(tǒng)是國內(nèi)首臺全部國產(chǎn)的千萬億次超級計算機系統(tǒng)，標志著我國成為繼美國、日本之后第三個能夠采用自主研發(fā)CPU構(gòu)建千萬億次計算機的國家。
這個超級計算中心是啥模樣？跟山東的老百姓有啥關(guān)系？本報記者走進超級計算濟南中心，為您揭開它的神秘面紗。
■過去只能一個區(qū)一個區(qū)預(yù)報，現(xiàn)在(用超級計算機)預(yù)報的范圍已經(jīng)縮小到3平方公里。要爬千佛山，山頂和山下可以得到不同的天氣預(yù)報。
■如果按現(xiàn)有的元件構(gòu)建千萬億級超級計算機，每年大約要消耗一個中型核電站的發(fā)電量，但“神威”功耗極低，只有1兆瓦，美國最快的超級計算機“美洲豹”則為7兆瓦。
>>說本領(lǐng) 運算速度全國第二，或進世界前二十
說到“超級計算中心”，看過不少美國大片的人腦海中也許會浮現(xiàn)這樣一幅畫面：冰冷的巨大機器群，屏幕上一串串數(shù)字，穿著白大褂的科技工作者們面容冷肅，急促的敲擊鍵盤和按鈕的聲音此起彼伏。
11月1日上午，記者走進位于濟南高新區(qū)的國家超級計算濟南中心，卻發(fā)現(xiàn)并非如此。安靜、清潔是第一印象。龐大的計算機單獨占據(jù)了一個大機室，十幾名工作人員坐在與計算機隔著玻璃的房間，通過顯示器監(jiān)控計算機的運行狀態(tài)。
工作人員介紹，為了維護計算機高效運作，機室內(nèi)必須長期保持45%的濕度和21℃～23℃的溫度，對清潔度也有很高的要求。
沒有電腦顯示屏，9臺近3米高的機柜圍繞成一個圓，乍看之下，名為“神威藍光”的黑色龐然大物更像是擺成一圈的大柜子。
打開柜門，一個個黑色的方格亮著藍燈，顯示電源接通�！吧裢{光”沒有絲毫聲響，只有房間一側(cè)的降溫設(shè)備發(fā)出低沉的聲音。
“神威藍光”超級計算機的CPU共有8704片微處理器，139000多個核，肉眼所見的每個黑格就是由16片微處理器集成。主存儲器容量150TB，相當于6個國家圖書館藏書量。
“神威每秒峰值運算可達1.07千萬億次，比20萬臺普通筆記本同時運算還要快，因此能計算普通計算機所無法完成的大型復(fù)雜課題�！庇嬎阒行牡难芯繂T潘景山說。
據(jù)悉，“神威”系統(tǒng)運算速度在國內(nèi)位居第二，在世界最快超級計算機榜單或進前二十。國內(nèi)運算速度最快的是國家超級計算天津中心使用的“天河一號”，它在世界可排第二。
>>談作用 天氣預(yù)報從需6個小時到僅需半小時
作為科技部規(guī)劃的三個千萬億次超級計算中心之一(另兩個為天津和深圳)，濟南中心由山東省科學(xué)院建設(shè)、運營和維護，今年3月開始建設(shè)，10月底啟用，投資6億元，其中山東省出資4億元。
“老百姓可能會有疑問，政府投資這么多錢，超級計算中心究竟能干什么？”國家超算濟南中心主任顧衛(wèi)東說，高性能計算機的研制和應(yīng)用水平是一個國家科技水平和綜合國力的重要標志�！懊绹鲜兰o90年代曾提出不再進行核爆炸試驗，因為通過超級計算機就能模擬整個核爆的全過程�！�
實際生活中，超級計算機在航空航天、藥物研究、石油勘探、氣候變化、動漫渲染、金融風(fēng)險分析等方面都能發(fā)揮巨大作用。
潘景山介紹，計算中心和省內(nèi)氣象部門的合作已經(jīng)開始。依托超級計算機火箭級的運算速度，新的天氣預(yù)報系統(tǒng)大大提高了預(yù)報的時效和精度。
“打個比方，以前需要6個小時的預(yù)測，現(xiàn)在只需要半小時。過去只能一個區(qū)一個區(qū)預(yù)報，現(xiàn)在預(yù)報的范圍已經(jīng)縮小到3平方公里。要爬千佛山，山頂和山下可以得到不同的天氣預(yù)報�！�
同時，超算中心也已開展與國家海洋局第一海洋研究所的合作。潘景山舉了日本海洋研究的例子�！�10年前日本的地球模擬器曾控制了世界海洋科學(xué)研究，它依托超級計算機，能模擬世界任何一片海域的情況。”
而現(xiàn)在，“神威”能模擬地球表面任何一處海洋0.05度(海洋研究對地球經(jīng)緯度間隔劃分單位)區(qū)域內(nèi)的情況，深度可達5500米，并將其進行60層的立體細化模擬。
此外，超算中心還為山東重大新藥創(chuàng)制平臺服務(wù)中心提供藥物篩選技術(shù)服務(wù)，和青島農(nóng)業(yè)大學(xué)共同打造我省第一部3D立體動畫大片《嶗山道士》等。
>>算花銷 “節(jié)能標兵”每年消耗2000萬元電費
“神威”尤為引人注目的是它世界領(lǐng)先的散熱系統(tǒng)。如果按照現(xiàn)有的元件構(gòu)建千萬億級超級計算機，每年大約要消耗一個中型核電站的發(fā)電量。但“神威”功耗極低，只有1兆瓦。美國最快的超級計算機“美洲豹”約為7兆瓦，我國的“天河一號”也接近4兆瓦。
“神威”創(chuàng)新地運用了水冷散熱系統(tǒng)，“就像三明治的夾心一樣，一塊水冷板被緊緊地夾在兩塊CPU板中間，無縫同步散熱，盡管CPU在高速運行，但你聽不到任何噪音�！鳖櫺l(wèi)東打了一個形象比喻。而以往的超級計算機多用風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，大大增加了耗能量。
“神威的性能功耗比是741MFlops/w。這個數(shù)據(jù)什么意思？一瓦的電燈泡亮一秒的電量，神威能進行7.41億次浮點運算。”
為了保障超級計算機安全運行，計算中心采取雙路供電，兩個供電站雙電源供電。但因為綠色節(jié)能的散熱設(shè)計，這臺超級計算機每年只需要約2000萬元的電費。
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