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秒算六千萬億次,中國高校最快的“思源一號”進李政道研究所

2021年12月14日14:44 | 來源:上觀新聞
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14日,本月初剛剛啟用張江實驗樓的李政道研究所,又添國內(nèi)大學(xué)最快的超級計算機機群。隨著上海交通大學(xué)與聯(lián)想集團達成戰(zhàn)略合作,上海交通大學(xué)楊元慶科學(xué)計算中心在李所落戶。

“今天,我的心情就像40年前拿到交大錄取通知書一樣激動。”今年4月上海交大建校125年之際,1981級計算機科學(xué)及工程系校友、聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶以個人名義捐贈這一“新基建”,其中的綠色水冷高性能大型科學(xué)計算設(shè)備總價值1億元。

【“思源一號”算力排名高校第一】

解放日報·上觀新聞記者了解到,科學(xué)計算中心坐落于張江科學(xué)城的李政道研究所實驗樓內(nèi)。李所在科技部、教育部、國家自然科學(xué)基金委、上海市政府的支持下成立,研究方向包括宇宙學(xué)、粒子物理,以及對人類生活影響最大的量子物理及應(yīng)用。目前,所內(nèi)各實驗平臺建設(shè)正穩(wěn)步推進,這些研究領(lǐng)域恰恰是最需要高性能計算支撐的。楊元慶科學(xué)計算中心將為全所科研提供強大的算力支持,幫助科學(xué)家進行攻關(guān),實現(xiàn)科技突破。

走進計算中心,盡管其總占地僅300平方米,但憑借聯(lián)想最先進的技術(shù)可以在極為有限的空間內(nèi)提供6千萬億次/秒的強大算力!斑@座中國高校算力最強的高性能計算中心正式啟用,意味著它終于可以正式投身服務(wù)母校基礎(chǔ)科研和重大項目之中,”楊元慶笑稱,“赤兔馬遇到了關(guān)將軍,物盡其用,我感到無比欣慰!北小帮嬎荚矗瑦蹏鴺s!钡男S(xùn),楊元慶將計算中心的綠色水冷高性能計算機命名為“思源一號”。

在“思源一號”總計算力中,CPU提供了5.1千萬億次,GPU提供了約0.9千萬億次。聯(lián)想集團高級副總裁、聯(lián)想企業(yè)科技集團總裁童夫堯介紹,這一水平,在全球高性能計算(HPC)也就是超算500強(TOP 500)中排名第132位,在中國HPC的TOP 100排名第12位,在中國高校HPC算力排名中則位列第一。

【超算中心不僅變小而且變綠】

目前,中心分為水冷計算機房、存儲機房、水泵房、空調(diào)房、配電房5個功能區(qū)域,采用動靜分離設(shè)計。中心同時實現(xiàn)超高計算密度與功耗密度,6千萬億次的計算能力僅需14個機柜,而一般通用數(shù)據(jù)中心需要70個機柜才能達到類似算力,可見其計算密度是通用數(shù)據(jù)中心的5倍,所需機房面積則不足通用機房的1/10。

此外,這一超算系統(tǒng)的溫水冷方式帶來綠色節(jié)能效果。中國數(shù)據(jù)中心的平均能源利用效率(PUE)為1.9,意味著每用1度電進行計算,就需要額外的0.9度電為計算設(shè)備進行散熱。而“思源一號”由于采用了聯(lián)想第五代溫水冷技術(shù),系統(tǒng)PUE可以達到1.1,與通用風(fēng)冷計算設(shè)備比較,節(jié)省電力和減少二氧化碳排放42%。

據(jù)了解,由于計算器件產(chǎn)生的90%熱量均通過冷板中流動的溫水帶走,因此減少了系統(tǒng)風(fēng)扇功耗。同時,流動的50到60攝氏度溫水,可以充分利用室溫環(huán)境來散熱,節(jié)省了因使用空調(diào)壓縮機而帶來的額外散熱能耗。

有意思的是,系統(tǒng)通過溫水散熱,進水溫度50攝氏度,出水溫度60攝氏度,使得余熱回收成為可能。目前這套系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱,可為其他基礎(chǔ)設(shè)施供熱,比如實驗樓球形大廳冬天供暖、食堂廚房熱水加熱、地下室除濕,以及拓撲量子和時間投影兩個實驗室的空調(diào)溫控。如此余熱回收再利用,替代原來需要消耗的電力、燃氣能源,可實現(xiàn)每年950噸、約10%比例的額外碳排補償。

【聯(lián)想再投2億以饗創(chuàng)新之師】

楊元慶科學(xué)計算中心正式啟用后,將為李政道研究所的原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究提供算力基座,也助力上海交大在雙碳建設(shè)、疫情應(yīng)對、量子計算、生命科學(xué)等關(guān)鍵科技領(lǐng)域展開前瞻性研究。關(guān)于捐贈,楊元慶透露,考慮送母校一份什么樣的生日禮物頗費心思,“我希望這份禮物,一來能夠?qū)δ感5目蒲惺聵I(yè)、對國家的科技創(chuàng)新有實實在在的幫助;二來最好是自己的得意之作,拿得出手,以無愧于母校和老師對我的培養(yǎng)!

楊元慶在與青年學(xué)者們交流中回憶道,當(dāng)年交大計算機系只有一臺王安博士送的計算機,學(xué)生一周只有幾小時的上機時間。如今,雖然計算機并不稀奇,但計算力特別是高性能計算,在人類社會加速邁入智能化的時代背景下,對理論研究、基礎(chǔ)科研、人才培養(yǎng)具有重大戰(zhàn)略意義。上海交通大學(xué)校長、中國工程院院士林忠欽表示,不同于以往捐贈,這座綠色水冷高性能計算機群落地李政道研究所,飽含了元慶學(xué)長科技強國、產(chǎn)業(yè)報國的宏愿,也顯示了校企攜手、共創(chuàng)一流的豪情。

事實上,走過計算中心門口,在墻上見得到這樣一段文字:科技興則民族興,科技強則國家強,期以此科學(xué)計算中心,聚智慧之力,惠科研教育,饗創(chuàng)新之師,助進步富強!根據(jù)楊元慶與林忠欽簽署的協(xié)議,聯(lián)想集團計劃在未來3年拿出兩個億,在科研領(lǐng)域、人才培養(yǎng)和新技術(shù)孵化等3個領(lǐng)域,與上海交大攜手共進。

據(jù)悉,過去多年,聯(lián)想每年研發(fā)投入均超100億元,未來3年還將實現(xiàn)研發(fā)投入翻番,到2023年達到200億。近期,聯(lián)想宣布在全世界范圍內(nèi)招聘硬核科技人才1.2萬人。今后,聯(lián)想將在增加的研發(fā)投入中拿出一部分和高校、研究院所合作,在推動科研機構(gòu)實現(xiàn)創(chuàng)新突破和技術(shù)攻關(guān)同時,也為企業(yè)自身創(chuàng)造更好的創(chuàng)新土壤和環(huán)境,培育更多創(chuàng)新人才。 (作者:徐瑞哲 高璐)

(責(zé)編:葛俊俊、軒召強)

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