國家超算濟(jì)南中心科技園揭開神秘面紗 算天算地算人

5月，國家超算濟(jì)南中心科技園揭開神秘面紗，來自中科院、國家并行計算機(jī)工程技術(shù)研究中心的院士、專家以及來自華為、海爾、聯(lián)想等龍頭企業(yè)的代表共同見證了這一歷史時刻。

在全球超算界，這是首個以超算為主題的科技園，也是超算深度賦能其他產(chǎn)業(yè)的重要載體。通過它，中國超算人在探索什么?又將改變什么?

算天算地算人 超算將在這里進(jìn)一步放大優(yōu)勢

車出濟(jì)南城往東，大約半小時后右拐，“國家超級計算濟(jì)南中心”幾個石刻大字透露著園區(qū)的身份。僅僅用時108天，該園區(qū)的主角——一座11萬平方米的圓柱形超算中心主樓和10萬平方米的四座科研輔樓便告落成，其效率與超算的“神速”一脈相承。

自主，是國家超算濟(jì)南中心的特色標(biāo)簽，也正因為此，自建成以來它的一舉一動都牽動著國人的神經(jīng)。

早在8年前，中國首臺全部采用國產(chǎn)CPU和系統(tǒng)軟件構(gòu)建的千萬億次計算機(jī)系統(tǒng)在濟(jì)南超算中心亮相，標(biāo)志著中國成為繼美國、日本之后能夠采用自主CPU構(gòu)建千萬億次計算機(jī)的國家;去年，“更高、更快、更強(qiáng)”的神威E級原型機(jī)在這里安裝完成，其處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片組、存儲和管理系統(tǒng)等核心器件全部國產(chǎn)化，整體研制指標(biāo)國際領(lǐng)先。

自主不是超算的目的，應(yīng)用才是。關(guān)于超算的應(yīng)用，國家超算濟(jì)南中心副主任潘景山作了個有趣的總結(jié)：“算天，算地，再到算人，未來是一切皆可算。”

從神威·藍(lán)光超級計算機(jī)到神威E級原型機(jī)，不僅運行速度提升了三到四倍，應(yīng)用領(lǐng)域也從氣候氣象預(yù)報、深空深海深地探測、生命科學(xué)、天體物理、航空航天等領(lǐng)域，進(jìn)一步拓展到互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、基因測序、金融計算、先進(jìn)制造、現(xiàn)代海洋等領(lǐng)域。潘景山舉例說，“就算濟(jì)南大明湖上空的一片云，也能算到它何時成雨、下雨、能下多大。”

山東省計算中心(國家超級計算濟(jì)南中心)主任楊美紅介紹，神威E級原型機(jī)還首次在國產(chǎn)超級計算機(jī)上構(gòu)建了人工智能軟件生態(tài)鏈，基于神威的深度學(xué)習(xí)庫和框架，開展了對弈系統(tǒng)、醫(yī)療影像識別、機(jī)器翻譯等多個大規(guī)模人工智能應(yīng)用，其中機(jī)器翻譯應(yīng)用的數(shù)據(jù)規(guī)模、并行規(guī)模和訓(xùn)練速度世界領(lǐng)先。

眼下，依托新落成的國家超算濟(jì)南中心科技園，中國超算將在這里進(jìn)一步放大優(yōu)勢，并與科研單位、龍頭企業(yè)合縱連橫，在大科學(xué)工程和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)力。

有需求有實力 “超級大腦”發(fā)力支撐產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

國內(nèi)首個超算科技園為何會花落山東，生根濟(jì)南?

從國家層面看，中國第一個以新舊動能轉(zhuǎn)換為主題的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略——山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)位于山東省全境，包括濟(jì)南、青島、煙臺三大核心城市。就山東而言，該省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，要進(jìn)行新舊動能轉(zhuǎn)換，正需要“建設(shè)一代超算，引領(lǐng)一代技術(shù)，支撐一批工程，賦能一代產(chǎn)業(yè)。”

與此同時，濟(jì)南還擁有廣闊的超算應(yīng)用市場和需求。比如，濟(jì)南高新區(qū)擁有2200多家生物醫(yī)藥企業(yè)，新藥藥號超過1300個，位居全國城市首位，它們對于超算有著旺盛的需求;國家人類遺傳資源大數(shù)據(jù)山東創(chuàng)新中心為引進(jìn)世界500強(qiáng)藥企和國際生物醫(yī)藥頂級科研院所搭建了標(biāo)本數(shù)據(jù)公共服務(wù)平臺，而這也正是建立在超算基礎(chǔ)上的;濟(jì)南量子通信試驗網(wǎng)是世界上規(guī)模最大的承載實際應(yīng)用的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)，在發(fā)展量子科技方面，濟(jì)南已從最初的上游科研研發(fā)，發(fā)展到與下游的產(chǎn)業(yè)結(jié)合，同樣需要超算助力。

跳出濟(jì)南看山東，以青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室為代表的國字號研發(fā)機(jī)構(gòu)正在崛起，透明海洋、藍(lán)色生命、深藍(lán)大腦等大科學(xué)問題，為海洋E級計算生態(tài)建設(shè)提供了支點、要地和主戰(zhàn)場。而山東新舊動能轉(zhuǎn)換確立的十大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中，生物醫(yī)藥、海洋產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等重點產(chǎn)業(yè)對超級計算都有非常迫切的需求。

如果說上述科學(xué)工程對普通人略顯遙遠(yuǎn)，那么該中心與科大訊飛、中國中車、海爾、重汽等行業(yè)龍頭的合作則切實地將“現(xiàn)代優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群+人工智能”落了地，完成了“算法也是生產(chǎn)力”的演繹。楊美紅透露，海爾將在超算科技園內(nèi)建設(shè)智能家居研究院，進(jìn)行人工智能的產(chǎn)品應(yīng)用、研發(fā)。她表示，一大批龍頭企業(yè)正躍躍欲試，“和計算相關(guān)的研發(fā)和使用，都會落到濟(jì)南來。”

從1.0到2.0 先行先試探路超算生態(tài)建設(shè)

從2009年到2018年，中國的超算經(jīng)歷過注重增量、注重硬件的階段，這使得中國超算的計算性能11次斬獲國際第一，六獲戈登·貝爾獎應(yīng)用獎，TOP500入圍數(shù)量甚至一度超過美國，但應(yīng)用生態(tài)還有較大的差距。

“從之前的超算1.0階段過渡到2.0階段的關(guān)鍵在于超算從科研走向產(chǎn)業(yè)，在于超算生態(tài)建設(shè)，即超算科技園區(qū)化、集群化。”潘景山說。

目前，該園已引進(jìn)諾獎專家1名，院士團(tuán)隊16個。其中，與華為、浪潮等國際一流企業(yè)合作建設(shè)的人工智能研究中心，將構(gòu)建“芯片—算力—框架—應(yīng)用”自主人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài);與濟(jì)南量子技術(shù)研究院深入合作，將為全球首臺量子激光雷達(dá)、全球首款使用量子密鑰的商用安全加密手機(jī)和量子領(lǐng)域核心芯片的研發(fā)生產(chǎn)，提供強(qiáng)有力的“算力”支持;該園還與中國科學(xué)院、西安電子科技大學(xué)、美國紐約石溪大學(xué)、澳大利亞弗林德斯大學(xué)等高校院所共建超算生態(tài)實驗室……

在揭幕現(xiàn)場，中國科學(xué)院院士陳國良說：“在今天的開園啟用活動上，一批龍頭企業(yè)、科研院所和高校等機(jī)構(gòu)與國家超算濟(jì)南中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，這是構(gòu)筑開放共享的超算生態(tài)，推進(jìn)‘超算+現(xiàn)代優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群’，培育產(chǎn)業(yè)新動能的積極探索，展現(xiàn)了濟(jì)南超算中心作為中國超算生態(tài)建設(shè)者的科技擔(dān)當(dāng)。”

先行先試，既要有擔(dān)當(dāng)，更需拿出智慧。目前，該園區(qū)還成立了“超級計算與人工智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院”，這是山東打造的首個“四不像”落地項目——不像大學(xué)，不像科研院所，不完全像企業(yè)，又不完全像事業(yè)單位，無行政級別，運營管理自主。