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【奋进新征程 建功新时代——我们的新时代】山西省超级计算中心——吕梁山上的云端产业

来源: 山西日报
2022-05-18 11:05 
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  山西省超级计算中心技术人员正在开展“天河二号”巡检任务。 燕中兴摄

初夏时节,吕梁披绿。

吕梁市高新技术发展研究院,独特装饰风格的楼群周围,风力发电叶片稳速旋转,光伏发电板在日照下熠熠生辉。2020年,这里诞生了我省唯一的省级超算中心。

十年磨一剑。

2012年,吕梁市与国防科技大学联合开展高性能云计算中心、能源互联网及吕梁号微纳卫星等为代表项目的研发和建设。随后,“天河二号”云计算中心落地。10年来,通过不断优化升级的“天河二号”,累计服务知名高校、科研院所及企事业单位1800余家,支持130余项国家重大专项项目。

超级计算究竟是什么原理?现实生活中有多大“魔力”?在山西省超级计算中心,记者面对两台黑色的“庞然大物”充满疑惑。

“这就是‘天河二号’超级计算机,表面看由无数个电脑主板组成。”负责硬件系统资源管理、分配、调度及运营的“90后”技术骨干王莲介绍,“天河二号”具有强大的计算和数据处理能力,不仅速度快且容量大。机组运算1小时相当于13亿人同时用计算器计算104年。

“很多复杂科学问题通过数值模拟超算,不断地在无序中寻找规律,形成量化描述,建立数理模型,指导实际生产。”看到记者疑惑不解,王莲接着解释,例如一辆新款汽车研发可能要通过近百台真车的安全碰撞试验才能达标。而超级计算则通过数字样车进行碰撞和数据测算,接近达标时,再进行真车碰撞试验,既能缩短汽车近一半的生产周期,又极大地减少研发成本。

多年来,“天河二号”围绕新能源、新材料、生命科学、人工智能、大气科学、全域有色金属等为重点方向建设专业计算平台,服务于实际生产应用,为转型升级赋能提供技术支持。

2014年,与中科院煤化所“煤转油”团队进行前期高性能计算模拟仿真,研制出全球领先的催化剂产品。

2015年,与北京理工大学爆轰力学课题组开展高瓦斯压力、高地应力条件下,煤与瓦斯突出发生、发展及致灾全过程模拟研究,为矿山安全建设提供重要示范。

基于“天河二号”超算平台,与山西交通科学研究院合作完成大件运输时桥梁实时安全评估、太原市轨道交通2号线盾构隧道开挖对周边建筑影响分析、新疆在建高速隧道抗震动力分析等复杂结构的安全评价与仿真分析,推动其技术和产业创新。

北京冬奥会期间,与中国科学院大气物理研究所共建气象大数据服务平台,成功完成百米级范围气象大数据支撑和预测预报服务。

超算中心服务吕梁市“数字政府”建设,在决策支持、政务服务、社会治理、安全生产管理等方面开展应用实践,推动建设市县两级一体化政务服务、金融综合服务、惠企政策兑现、应急指挥管理及天河云煤矿智能管控等平台,助力提升当地产业数字化和数字产业化水平。

“光有高端设备不行,怎么用好才是关键。很多项目需要在实际工作中不断攻克难题。”负责软件适配和技术处理的工程师王建勇同样是“90后”,和王莲是同班同学。大厅展板上一幅形似血细胞的图片,让他回忆起配合新冠病毒药物筛选项目的技术攻克经历。

2020年春节,新冠病毒肆虐。北京大学教授谢正伟团队紧急承担新冠病毒药物筛选项目。正月初五,项目寻求山西超算中心大算力支持。接到任务,王建勇心里没底。因很少接触生物制药相关业务,从一开始便接连遇到难题,凭着扎实的专业技术功底,一个个攻克,一项项解决,5个小时完成生物制药软件的安装适配。上线运行后,由于计算程序只能一个核心运行,仅发挥千分之一计算能力,他又用3个小时,自主开发单核程序在多核节点上的超大规模并行程序,将计算效率提升20倍以上。

但随着计算进行,新难题接踵而至,并行程序超过300个计算节点,极大拉升机器整体负载,超算系统可能会出现崩溃。王建勇盯着电脑屏幕预判风险,严谨从容,通过调整自主开发程序参数,整体计算负载降低至30%。

整整8天时间,他与机器保持超高工作强度,成功完成1000万次的计算运行任务,通过对6000多种药物分子化合物筛选,成功选出7种对新冠病毒具有较好抑制作用的药物分子化合物。

如今,超算中心创新团队在大数据产业领域实力凸显,在多个相关领域取得重大突破,与国防科技大学研发的“天腾1500云服务器”“麒麟云操作系统”等项目成果获得省科技进步二等奖,取得各项知识产权成果200多项。

“在国家‘东数西算’大战略背景下,山西省超算中心融入国家一体化大数据中心发展体系,升级新一代超级计算系统,融合人工智能、云计算和大数据技术,提高核心竞争能力。赋能区域性产业转型升级,促进数字经济与实体经济融合发展;筹建山西省计算科学产业学院,为数字经济发展提供技术人才支撑。”吕梁市高新技术发展研究院院长侯光钰表示。

(燕中兴)

【责任编辑:舒靓】
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