广州超算中心与英国哈璀超算中心合作
将为广州、广东经济社会发展提供强大的引擎
2014年5月27日，在广州市市长陈建华，英国商务、创新与技能国务大臣文斯·凯布尔博士的共同见证下，国家超级计算广州中心（以下简称广州超算中心）与英国哈璀超级计算中心（以下简称哈璀超算中心）签署《战略合作备忘录》。此举标志着广州超算中心在国际化战略合作方面迈出重要一步，将为广州、广东乃至中国的经济社会发展提供强大的引擎。
签署《战略合作备忘录》后,国防科大研究员、国家超级计算机中心常务副主任卢泽新在接受记者采访时表示，广州超算中心是广州市“科技一号工程”，这里有全球最快的超级计算机“天河二号”，通过这次国际化战略合作“天河二号”将迈入应用的“快车道”，为广东产业发展提供大数据支撑，成为提供高性能计算、高吞吐信息服务和海量数据处理能力的世界一流的超级计算中心，支撑广东省产业升级，推动广州科技创新。
南方日报记者 刘茜 通讯员 刘时良
全球最快的超级计算机“天河二号”
“如果把普通计算机的运算速度比做成人走路，那么超级计算机就达到了火箭的速度。在极高的运算速度下，人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。就拿天河二号来说，13亿人用计算器算1000年才能达到天河二号1小时的计算量。”卢泽新说。
据了解，国家超级计算广州中心于2013年11月由国家科技部正式授牌，总投资超过25亿元人民币，是国家“十二五”“863计划”重大科技项目，由广东省政府、广州市政府、国防科学技术大学、中山大学四方共同建设。
“天河二号”超级计算机系统是国家863计划和核高基重大专项的标志性成果，是新一代银河高性能计算机关键技术突破的成功应用，一期系统峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次、能效比每瓦特19亿次，双精度浮点运算，位列2013年6月、11月世界TOP500排行榜第一，综合技术水平处于国际领先地位，是我国超级计算技术发展取得的重大进展， 2015年底将提供每秒11亿亿次高性能计算机系统。
2013年下半年，“天河二号”一期系统安装交付位于中山大学东校区的国家超级计算广州中心。记者看到，“天河二号”占地约800平方米，由170个机柜组成。
卢泽新告诉记者：“天河二号是当今世界上运算速度最快的超级计算机，综合技术处于国际领先水平。它有五大特点：一是高性能，峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录。二是低能耗，能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水平。三是应用广，主打科学工程计算，兼顾了云计算。四是易使用，创新发展了异构融合体系结构，提高了软件兼容性和易编程性。五是性价比高”。
“如果把普通计算机的运算速度比做成人走路，那么超级计算机就达到了火箭的速度。在极高的运算速度下，人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。就拿天河二号来说，13亿人用计算器算1000年才能达到天河二号1小时的计算量。”卢泽新说。
据介绍，在信息爆炸和科学不断进步的时代里，要推动一个领域继续向前发展，超级计算机的存在必不可少。如今，超级计算机也成为衡量一国科技实力的标志，在诸如天气预报、基因工程、核工业、军事、天体物理模拟、航空航天等高科技领域大展身手。
在产业升级方面，天河二号可应用于汽车、船舶、机械制造、电子产品等传统产业的升级转型，形成“创新、设计、制造”的完整产业链；可应用于节能、环保、生物制药、新材料、新能源等战略性新兴产业，是支撑产业创新发展的倍增器；还可直接带动微电子、光通信、软件研发等相关产业的发展，是引领高端信息产业发展的辐射源。
超级计算机开始渗入广州产业
“智慧城市的建设也可以用到‘超算’。现在广州有20万个摄像头，目前处于有事才找视频的状态，如果对这些信息进行管理、控制，进行数据分析后再加以利用，对城市建设将产生很大帮助。”
尽管如此，由于早期的超级计算机大量应用于国家级的科研项目，让公众对超级计算机还十分陌生，造成一个超级计算机跟自己的生活关系不大的印象。但实际上，随着超级计算机的不断发展，它所延伸的领域大多已与民生息息相关。数据显示，“天河一号”为汽车装备、石油物探、动漫渲染、生物医药等相关企业带来上亿元效益，辐射区域和行业经济规模近百亿元。
“天河二号”作为广州超算中心的主机，在计算规模、计算精细度和计算效率等方面已大大超过“天河一号”，它的运用已渗入广州产业。
卢泽新介绍，计算效率尤其显著，以500人规模的全基因组信息关联性分析为例，华大基因利用自有计算机系统需1年时间，利用“天河二号”只需3个小时。
以汽车设计为例，在超级计算机的帮助下，原来需要两至三年的新车型设计，可缩短到5个月完成，并可模拟实现优化设计、防撞性能测试。
“天河二号”先导系统运行以来，已经在生物医药、汽车设计与碰撞、动漫、气象研究等领域开展应用，共吸引200多个客户，最新资源运用率达到80%。目前，“天河二号”已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、气候模拟与海洋环境研究、数字媒体和动漫设计等多个领域，开始为多家用户单位提供超级计算服务。
据了解，随着超级计算机的不断发展，它所延伸的领域大多已与民生息息相关，例如与人们生活密切相关的天气预报和气候模拟、地震预报、三维地图以及大数据等应用。“智慧城市的建设也可以用到‘超算’。现在广州有20万个摄像头，目前处于有事才找视频的状态，如果对这些信息进行管理、控制，进行数据分析后再加以利用，对城市建设将产生很大帮助。”卢泽新表示。
将与英国在“大数据”领域进行合作
超级计算机开发“大数据”软件在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。据了解，目前整个珠三角以及港澳地区，均有大量的数据运算需求。以广州地区为例，共有规模以上医药企业76家，产值近120亿元，均拥有极高的药理试验性数据运算需求。
相比超级计算机硬件的快速发展，目前全世界更看重超算应用领域的研究。
卢泽新认为，“天河二号”超级计算机的建造服务于公共事业，在硬件速度上已经是全球第一，但目前我们的短板主要体现在软件和应用方面。据了解，我国在超算应用领域还十分薄弱，九成以上的超算软件都依赖国外进口。这也导致我国虽然拥有性能很强的大型超算系统，却缺乏相匹配的大规模并行软件，很多大型超级计算机不得不拆分成小规模的集群来跑应用，大系统并没有发挥出应有的价值，“这实在是一种很大的浪费”。
在谈到为何与英国方面进行合作，卢泽新表示，哈璀超算中心（The Hartree Centre）隶属于英国科技设施委员会，在软件开发领域处于世界先进水平，致力于拓宽和深化高性能计算用户群对软件的使用和“大数据”应用开发，从而创造经济效益。
“即将到来的大数据时代，更是对人类的数据驾驭能力提出了全新的挑战，运用超级计算机解决大数据时代的重大问题迫在眉睫。与英国强强合作意味着全球最快的超级计算机迈入应用‘快车道’。”
卢泽新说：“比如，石油勘探，我们看不见油，最直接的方式就是打孔，但打孔成本太高，要靠人工地震波进行探测，再进行数据分析。这种计算，不管是硬件还是软件，负荷都是非常庞大的。借助超级计算机的不断发展，运用人工地震波探测，庞大的石油勘探地震数据计算才成为可能。”
除了石油勘探，超级计算机开发“大数据”软件在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。据了解，目前整个珠三角以及港澳地区，均有大量的数据运算需求。以广州地区为例，共有规模以上医药企业76家，产值近120亿元，均拥有极高的药理试验性数据运算需求。而广州在“天河二号”的开发过程中，还将在番禺南沙等地，建立超算分中心，利用光纤与位于大学城的主中心连接，更贴近的满足企业实时运算需求。
除了与英国合作之外，广州超算中心还与广州工研院、广汽研究院等机构、企业联合开展应用软件研发。“天河二号的资源是完全向社会开放的，包括中小微企业等用户，如果确实有超算的需要，未来都可在国家超算广州中心的网页上进行申请，提交课题。”卢泽新还表示。