以“擔當精神”助力中原大地加速邁入“超算時代”

章帥

在以“求是、擔當”為校訓的鄭州大學，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，國家超級計算鄭州中心獲科技部批復籌建，是全國第七家批復建設的國家超級計算中心，也是科技部出臺認定管理辦法后批復籌建的首家國家超級計算中心。此前6個國家級超算中心分別在天津、濟南、長沙、深圳、廣州、無錫已建成。

據(jù)商建東介紹，國家超級計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。其主機系統(tǒng)總體設計按照“安全可控、應用包容、按需擴展、高效節(jié)能”的基本原則，理論峰值計算能力100Pflops，存儲容量100PB，存儲吞吐量TB級，網(wǎng)絡帶寬200Gbps，網(wǎng)絡延遲微秒級，采用綠色節(jié)能的浸沒式相變液冷冷卻技術，PUE值低于1.04。區(qū)別于以往，國家超級計算鄭州中心由地方應用需求為導向，以地方投入為主，獲科技部認可，就建設模式而言這是一種創(chuàng)新。由于歷史和現(xiàn)實的原因，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)濟大省、人口大省、資源大省。獨特的區(qū)位優(yōu)勢、經(jīng)濟發(fā)展的強勁動力迫切需要創(chuàng)新資源。商建東直言，因此河南需要打造一個強有力的科技創(chuàng)新基礎設施，此次國家在河南布局超算中心這一國之重器比較難得。國家超級計算鄭州中心通過“省、市、校”三方聯(lián)合出資共建，期望通過超算中心的建設彌補河南科技創(chuàng)新的短板。

硅立方建設示意圖

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聯(lián)合共建的鄭州大學（鄭州）超級計算中心，到2018年8月，經(jīng)河南省科技廳批準，鄭州大學（鄭州）超級計算中心升級為河南省超級計算中心，再到2020年6月底，國家超級計算鄭州中心主機系統(tǒng)開始加電試運行。正是依托鄭州大學的管理與運行，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，也是鄭州大學超級計算科學研究、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次常務會議研究加快國家超級計算鄭州中心建設工作，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，國家超級計算鄭州中心自獲得批復以來，建設一直在提速。自2019年11月初，項目正式開工建設以來，鄭州大學作為超算中心的建設主體全力推進超算中心建設工作，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，全力推進超算中心的項目建設。面對突如其來的新冠肺炎疫情克服各種困難率先實現(xiàn)全面復工。目前，國家超級計算鄭州中心主機房已經(jīng)順利完工，主機系統(tǒng)調(diào)試完畢，已進入試運行階段。

在2020CCF全國高性能計算學術年會上，鄭州大學河南省超級計算中心執(zhí)行主任商建東作了題為《超算人才團隊建設思考》的報告。

對于超算應用來說，建好超算中心只是第一步，除了硬件性能的領先之外，更重要的還是軟件平臺能夠支持，以及專業(yè)的人才團隊進行優(yōu)化和維護。為此，鄭州大學把人才培養(yǎng)作為工作的重點。商建東表示，國家超級計算鄭州中心將成立“高性能計算研究所”，設立“并行計算”、“自主可控”、“應用研究”、“量子計算”等四大實驗室，為鄭州超算人才培養(yǎng)添磚加瓦，為超算應用提供新鮮血液。

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

讓中原大地邁入“超算時代”

不可否認，超級計算能力是衡量一個國家科技核心競爭力和綜合國力的重要標志，以超級計算機為核心工具的國家超級計算中心是國家戰(zhàn)略性信息基礎設施和科技創(chuàng)新戰(zhàn)略平臺。

商建東表示，國家超級計算鄭州中心將圍繞人工智能、裝備制造、精準醫(yī)學、生物育種等八大領域開展重點特色應用，其中，黃河模擬器關鍵技術研發(fā)、作物分子設計育種體系構建、關鍵零部件抗疲勞數(shù)字制造、納微結構與器件的大規(guī)模高性能原子模擬等均具有重大科學意義和產(chǎn)業(yè)應用價值。

未來，該中心將被打造成引領新經(jīng)濟快速發(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)高性能計算的“人才高地”。

商建東強調(diào)：“河南需要這樣一件科學重器，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，更需要傳承一種‘擔當精神。”