超算互聯(lián)網(wǎng)，讓算力乘上“高鐵”
來源：大眾日報 發(fā)布時間：2023-12-18 08:54:00
在今年舉辦的杭州亞運會上，空氣質(zhì)量預(yù)報范圍實現(xiàn)了“公里級”突破，能夠精確到每個運動場館。其背后，是落地于國家超級計算濟(jì)南中心（以下簡稱“濟(jì)南超算”）的國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)超算云中心。依托“山河”超級計算平臺的強(qiáng)大算力支撐，空氣質(zhì)量預(yù)報精度從5公里提高至2公里范圍。
從天氣、空氣質(zhì)量預(yù)報，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領(lǐng)域。
動車如何設(shè)計可以克服空氣阻力，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，耗費大量財力物力和時間?，F(xiàn)在，依托濟(jì)南超算打造的“工業(yè)仿真云平臺”，各種空氣動力學(xué)數(shù)據(jù)都可以迅速計算出來，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、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)仿真云平臺得到支撐。
企業(yè)工程師打開電腦，“山河”超級計算平臺提供的超強(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)。
“很多項目計算數(shù)據(jù)量非常大，達(dá)到TB級，如果用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸可能需要2-3天。”國家超級計算濟(jì)南中心副主任、濟(jì)南超級計算技術(shù)研究院院長潘景山介紹。除了超算與用戶之間需要數(shù)據(jù)高效流動，超算中心之間也需要資源共享。目前，算力越來越多樣化，一個超算中心一般只有一到兩種算力。面對復(fù)雜的問題，單個超算中心無法解決，因此，打通不同超級計算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，既有助于分擔(dān)計算任務(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計算，然后結(jié)果再輸出回企業(yè)，數(shù)據(jù)乘著“高鐵”一個來回，實現(xiàn)了算力的即用即享。
其實，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，都制約著超算互聯(lián)網(wǎng)的搭建。
“比如濟(jì)南-青島之間長距離IB網(wǎng)絡(luò)連接，這項技術(shù)原來是完全依靠國外設(shè)備實現(xiàn)的。”國家超級計算濟(jì)南中心主任吳曉明告訴記者，通過自主研發(fā)，濟(jì)青之間實現(xiàn)了500公里以上無損連接，往返時延由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)南超算還在測試1000公里的IB網(wǎng)絡(luò)連接，測試成功后，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)”，從而實現(xiàn)了濟(jì)南、青島、無錫“三地聯(lián)網(wǎng)”。基于跨省、跨地域的聯(lián)網(wǎng)突破，2022年7月，濟(jì)南超算啟動了全國首個超算互聯(lián)網(wǎng)工程，目前，山東16市已實現(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、社會發(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)度樞紐平臺即將上線。“該平臺把山東41個門類‘產(chǎn)業(yè)大腦’全部打通，統(tǒng)籌全省算力資源，實現(xiàn)超算、云計算、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，平臺上線后將為全省乃至整個黃河流域工業(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個月數(shù)字經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)營業(yè)收入超40億元，算力成為推動經(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
