超算互聯(lián)網(wǎng)，讓算力乘上“高鐵”
來源：大眾日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間：2023-12-18 08:54:00
在今年舉辦的杭州亞運(yùn)會(huì)上，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)范圍實(shí)現(xiàn)了“公里級(jí)”突破，能夠精確到每個(gè)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館。其背后，是落地于國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心（以下簡(jiǎn)稱“濟(jì)南超算”）的國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)超算云中心。依托“山河”超級(jí)計(jì)算平臺(tái)的強(qiáng)大算力支撐，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)精度從5公里提高至2公里范圍。
從天氣、空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)，到海洋環(huán)境模擬分析、電磁仿真，再到金融大數(shù)據(jù)分析、新材料和新能源分析，濟(jì)南超算強(qiáng)大的算力正滲透到各個(gè)領(lǐng)域。
動(dòng)車如何設(shè)計(jì)可以克服空氣阻力，跑得更快更穩(wěn)？從前，這些數(shù)據(jù)需要一次次風(fēng)洞試驗(yàn)，耗費(fèi)大量財(cái)力物力和時(shí)間?，F(xiàn)在，依托濟(jì)南超算打造的“工業(yè)仿真云平臺(tái)”，各種空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)都可以迅速計(jì)算出來，有效縮短了研制周期，大幅降低了研發(fā)成本。
除中車四方外，山東鋼鐵、山東重工、濰柴集團(tuán)、濟(jì)南二機(jī)床等企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析、數(shù)據(jù)匯聚分析、研發(fā)數(shù)據(jù)管理等工作，都在工業(yè)仿真云平臺(tái)得到支撐。
企業(yè)工程師打開電腦，“山河”超級(jí)計(jì)算平臺(tái)提供的超強(qiáng)算力即可如自來水般“流”入遍布全省的企業(yè)，這得益于超算互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
“很多項(xiàng)目計(jì)算數(shù)據(jù)量非常大，達(dá)到TB級(jí)，如果用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸可能需要2-3天。”國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心副主任、濟(jì)南超級(jí)計(jì)算技術(shù)研究院院長(zhǎng)潘景山介紹。除了超算與用戶之間需要數(shù)據(jù)高效流動(dòng)，超算中心之間也需要資源共享。目前，算力越來越多樣化，一個(gè)超算中心一般只有一到兩種算力。面對(duì)復(fù)雜的問題，單個(gè)超算中心無法解決，因此，打通不同超級(jí)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，既有助于分擔(dān)計(jì)算任務(wù)，也有利于提高超算使用效率。
“如果說現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)是公路，在此基礎(chǔ)上對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化是高速公路，那么擁有高帶寬、低延遲等優(yōu)勢(shì)的超算互聯(lián)網(wǎng)則是高鐵。”潘景山說，企業(yè)在本地把數(shù)據(jù)導(dǎo)入位于濟(jì)南超算的仿真云平臺(tái)計(jì)算，然后結(jié)果再輸出回企業(yè)，數(shù)據(jù)乘著“高鐵”一個(gè)來回，實(shí)現(xiàn)了算力的即用即享。
其實(shí)，早在2017年，濟(jì)南超算就提出了超算互聯(lián)網(wǎng)的概念。然而不同于普通的網(wǎng)絡(luò)連接，高速網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)資源感知調(diào)度、算力網(wǎng)絡(luò)融合和安全等方面存在的一系列技術(shù)堵點(diǎn)，都制約著超算互聯(lián)網(wǎng)的搭建。
“比如濟(jì)南-青島之間長(zhǎng)距離IB網(wǎng)絡(luò)連接，這項(xiàng)技術(shù)原來是完全依靠國外設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。”國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心主任吳曉明告訴記者，通過自主研發(fā)，濟(jì)青之間實(shí)現(xiàn)了500公里以上無損連接，往返時(shí)延由10毫秒縮短到5.6毫秒，國產(chǎn)設(shè)備在某些性能上還優(yōu)于國外。目前，濟(jì)南超算還在測(cè)試1000公里的IB網(wǎng)絡(luò)連接，測(cè)試成功后，超算互聯(lián)網(wǎng)的“朋友圈”將進(jìn)一步擴(kuò)大。
在探索超算互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，濟(jì)南超算首先與青島超算實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，隨后通過青島超算與江蘇無錫超算“聯(lián)網(wǎng)”，從而實(shí)現(xiàn)了濟(jì)南、青島、無錫“三地聯(lián)網(wǎng)”?；诳缡?、跨地域的聯(lián)網(wǎng)突破，2022年7月，濟(jì)南超算啟動(dòng)了全國首個(gè)超算互聯(lián)網(wǎng)工程，目前，山東16市已實(shí)現(xiàn)超算物理鏈接。濟(jì)南超算賦能3000余家機(jī)構(gòu)、企業(yè)，為科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、社會(huì)發(fā)展提供強(qiáng)大算力支撐。
在此基礎(chǔ)上，超算互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍還在向黃河流域延伸。今年3月，濟(jì)南超算聯(lián)合沿黃流域九省區(qū)的11所超算中心、計(jì)算中心和算力樞紐成立“黃河流域算網(wǎng)聯(lián)盟”，這是我國首個(gè)以算網(wǎng)和應(yīng)用生態(tài)建設(shè)為核心使命的機(jī)構(gòu)。目前，濟(jì)南超算搭建的黃河工業(yè)算力調(diào)度樞紐平臺(tái)即將上線。“該平臺(tái)把山東41個(gè)門類‘產(chǎn)業(yè)大腦’全部打通，統(tǒng)籌全省算力資源，實(shí)現(xiàn)超算、云計(jì)算、人工智能等多元算力的統(tǒng)一協(xié)同調(diào)度，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”吳曉明說，平臺(tái)上線后將為全省乃至整個(gè)黃河流域工業(yè)賦能。
將視線移回山東，超算的虹吸作用正加速顯現(xiàn)。在濟(jì)南超算周邊，14.2平方公里的濟(jì)南超算數(shù)字經(jīng)濟(jì)生態(tài)創(chuàng)新圈正在崛起。今年以來，濟(jì)南智能傳感器產(chǎn)業(yè)園、濟(jì)南生物醫(yī)藥港等產(chǎn)業(yè)園區(qū)陸續(xù)開園，吸引了一大批企業(yè)落地。目前，圈內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)上企業(yè)已經(jīng)達(dá)到90家。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的加持下，濟(jì)南超算所在的濟(jì)南市歷城區(qū)，今年前8個(gè)月數(shù)字經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入超40億元，算力成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要生產(chǎn)力。
責(zé)任編輯：封曉健
