APP下载

泉城里的“超算大脑”

2022-12-28一卓

走向世界 2022年49期
关键词:超级计算机济南科普

一卓

能够为“中国天眼”助力,得益于山东在算力领域的超前布局。早在2011年10月27日,济南超算就正式挂牌。济南超算作为科技部批准成立的千万亿次国家超级计算中心之一,被公认为“超算界下一顶皇冠”,对培育产业新动能,推动科技与经济发展深度融合,赋能“十大千亿级产业”快速发展具有不可忽视的作用。

走进济南超算科技展厅,中国超级计算机的发展历史鲜活地呈现在人们眼前。展厅围绕“超级计算 智创未来”的主题,涵盖“走进超算”“赋能产业”“核心人才”“成果转化”等核心展区,全面呈现超级计算产业化及省市新旧动能转换的辉煌成就。

济南超算的前身是山东省计算中心,成立于1976年,是山东最早的信息技术领域技术研究和服务的公益性科研单位。早年间,计算中心陸续引进了TQ-16、IBM-4341等大型计算机,并建设了高性能计算平台,为山东省乃至全国的科学研究和经济社会发展提供了重要的科学计算和工程计算支撑。

2011年,济南超算建成国内首台完全采用自主CPU构建的千万亿次超级计算机“神威·蓝光”,标志着中国成为继美国、日本后第三个能够采用自主处理器构建千万亿次超级计算机系统的国家;2018年,神威E级原型系统顺利通过课题验收,在济南超算正式启用,为中国下一代超级计算机的研制扫清了技术障碍,整体研制指标国际领先;2021年8月,建设完成“山河”超级计算平台,综合算力处于国际前列,并在德国汉堡举行的“ISC 2022高性能计算大会”上登顶最新一期IO500榜单。

今年7月,全国首个“超算互联网”工程正式在济南超算上线启用;“神威·蓝光Ⅱ”超级计算机问世,计算能力比“神威·蓝光”提升14倍。目前,济南超算已实现超级计算领域核心技术完全自主可控,成为持续服务国家重大科技创新和区域经济发展的算力引擎。

济南超算不仅是一个承载着国家重要科学计算和工程计算的支撑平台,同时也是一个面向大众的“科技窗口”。

2019年,济南超算建成国际首个超算主题的科技园区,成为科技创新、产业汇聚和高层次人才聚集的高地。同年5月,科技园3400余平方米的大型科技展厅向社会开放,配置人工智能、智慧海洋、新能源新材料、量子科技等高端装备近百件,配置智能机器人、智能书法台、全真飞行器驾驶模拟设备、智能围棋手臂等互动设备20余台(座),能同时接纳300人的参观队伍。

依托济南超算的科研团队,济南超算形成了一支专业水平高、科普实力强的科普团队,同时还拥有一支高校青年学生志愿者队伍,常年服务于超级计算和智能计算知识普及和服务工作。2021年9月,经中国科协认证备案,“济南超算科技科普志愿服务队”正式成立。

济南超算科普主管王吉森介绍说:“济南超算以超级计算机为依托,在海洋数值模拟、装备制造、天气预报、电磁仿真、航空航天、金融分析、材料计算等方面大显身手,成为促进我国基础科学创新和重大技术攻关、加速企业科技创新的重要手段和载体平台,也成为展示超级计算大国重器神奇魅力的‘科技窗口’。”

通过《有趣的超算》《从计算到超算》等科普课程,向青少年学生全面展示超级计算的神奇魅力;邀请济南和其他国家超算中心的青年科学家、优秀科研团队群体,通过“偶像进校园”“青少年学子进超算”等形式,实现超算科学家与青少年学生面对面……济南超算还打造了“我与超算零距离”“超算专家面对面”“超算星偶像”等一批精品科普栏目,举行了上百场科普活动。

“现在很多年轻人会追星,但追星的群体往往是娱乐化的偶像明星,而我们希望能让大众更多地了解身边的科学家是多么优秀,因此举办了‘超算星偶像’活动。去年9月,我们邀请了济南超算的青年科学家到山师附中幸福柳校区,进行了线下的科普讲座,取得了非常好的效果。”王吉森介绍,“今后我们还会继续拓展科普活动,争取让科研成果与科普活动进行融合,用科研之力开启科普之窗。”

无论何时走进济南超算,总会感受到适宜的温度。这背后是“暗藏玄机”的多能互补区域能源供能系统与室内传统中央空调的完美契合。

这套系统的“心脏”——能源站,位于济南超算地下一层,由计算机余热、太阳能、地热能、空气能及天然气5种清洁和可再生能源互补形成“能源池”,通过高度集成的一套系统实现冷热输出,覆盖63万平方米,是济南目前最大的分布式区域能源中心。

这是济南市历城区推动绿色低碳发展的样板。近年来,济南市历城区将“双碳”战略作为提升发展动能的重大机遇,推广合同能源管理、区域能源+综合智慧能源供能系统,开展整区分布式光伏试点建设,探寻绿色低碳发展的有效路径。

“超算中心建设初期就考虑到了降碳减排问题。”该套系统的建设和运营方山东历控能源有限公司负责人介绍,多能互补不是几种能源形式的简单叠加,而是通过技术加持、系统集成,达到1+1>2的效果。

那么,多能互补是如何实现的?在济南超算主体建筑的屋顶,整齐排列着一排排光伏板,总装机容量2.5兆瓦,年发电量为290万千瓦时,目前其所发电全部进入到“能源池”中。而在超算机房,每天持续运转的计算机产生大量的热量,这些热量也被提取,连同地热能、空气能一起汇聚成供冷供热的“能源池”,天然气作为补充能源调峰使用。

“每種能源利用都有一定局限性,多能互补的模式可以很好地弥补单种能源的短板,组合成为最优方案。”历控能源负责人介绍,这套系统为济南超算以及周边建筑统一供冷供热。想要多种能源“打好配合”,系统设计至关重要。项目从规划设计阶段开始,采用BIM技术,通过科学计算、细节管理,达到能源利用效率最大化。截至目前,该项目已稳定运营2个供冷季、2个供暖季,与使用传统化石能源相比,全年可节约标煤8000吨,减排二氧化碳2.16万吨,减排二氧化硫80吨,减排氮氧化物63吨。

目前,济南超算多能互补系统已成功纳入山东省能源节约库,写入《济南市“十四五”能源发展规划》重点项目,被中国智慧能源产业联盟等7个委员会联合评定为“综合智慧能源优秀示范项目”。

“Supercomputing Brain” in City of Springs

The National Supercomputing Center in Jinan (NSCCJN), as one of the petaflop-level national supercomputing centers approved by the Ministry of Science and Technology, is recognized as the “Next Crown in Supercomputing Circles”, and plays an indispensable role in fostering new growth drivers for the industry, propelling the in-depth integration of S & T and economic development, and empowering the rapid development of “Top Ten 100-Billion-Level Industries”.

The NSCCJN’s predecessor was the Shandong Computer Science Center founded in 1976, which was Shandong’s earliest nonprofit unit for IT research and services. In July of this year, China’s first “Super- computing Internet” project was officially launched in the NSCCJN; the Sunway BlueLight MPP II supercomputer came out, the computing power of which increased by 14 times as compared to that of “Sunway BlueLight MPP”. At present, the NSCCJN has realized fully independent and controllable core technologies in the supercomputing field, and become a computing power engine continuously serving major national S & T innovation and regional economic development.

Relying on its research team, the NSCCJN has built up a science popularization team, and has had a number of university student volunteers, who have been engaged in the knowledge popularization and service of supercomputing and intelligent computing year after year.

Whenever you enter the NSCCJN, you will feel its special temperature. This is because of the perfect combination of the “mysterious”energy supply system of the multi-energy complementary zone and the traditional indoor central air conditioning.

The “heart”—energy station of the system is located on the first floor underground of the NSCCJN, where five clean and renewable energy sources, i.e. computer waste heat, solar energy, geothermal energy, air energy and natural gas complementarily constitute an “energy pool”. It is Jinan’s largest distributed regional energy center so far.

猜你喜欢

超级计算机济南科普
超级计算机
科普达人养成记
超级计算机及其在航空航天领域中的应用
美国制造出全球最快超级计算机
每秒100亿亿次 中国超级计算机
Paving Memory Lane
济南
科普连连看
科普连连看
微科普