打造超算互联网！济南有望摘得超算界下一顶“皇冠”

超级计算机，这个听起来神秘又遥远的名字，离我们济南人并不远。

中国第一台纯国产的超级计算机，“神威”系列的老大哥“神威·蓝光”七年前就在济南“安家”了。而下个月，神威E级原型机也将在国家超级计算济南中心落地，这意味着济南有望摘得超算界的下一顶“皇冠”！

神威蓝光主机内部展示

E级计算机或成省内首个大科学装置

为了给神威E级原型机的落地做最后的准备，潘景山和同事们最近一段时间格外忙碌。潘景山是国家超级计算济南中心副主任，7月5日当天，接受完采访，他便立即赶往高铁站，准备出差。按照计划，8月20日左右，神威E级原型机就要安装完成。

记者了解到，E级计算机是全世界公认的超级计算机界的下一顶皇冠，各国都在竞相研发。作为E级超算拥有百亿亿次的运算速度，性能要比现在全球最快的超级计算机高出八倍以上。不过，从神威E级原型机到神威E级计算机，中间还需要经过大约三年的研发期。

神威E级计算机一旦成功，将拥有每秒百亿亿次的浮点运算能力，可以预见的是，神威E级原型机落地济南三年之后，神威E级计算机有望也在济南“诞生”，E级计算机将成为有可能在山东省落地的第一个大科学装置。

神威蓝光液冷系统

而它的“栖身之地”仍然会是国家超级计算济南中心。这个位于齐鲁软件园内并不算显眼的机构建成于2011年，是国家科技部批准成立的全国六个千万亿次超级计算机中心之一，总投资6亿元，它的建设成功标志着中国成为继美国、日本之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。

E级原型机性能再提4倍

有必要梳理下“神威家族”！中国第一台纯国产的超级计算机，“神威”系列的“老大哥”神威·蓝光2011年就来到了济南。2016年，位于无锡的神威·太湖之光发布，成为世界上计算速度最快的超级计算机。而今年8月，神威·太湖之光的升级版——神威E级原型机也将在国家超级计算济南中心建设完成。

“神威家族”一代更比一代强！神威·蓝光的计算能力是每秒钟一千万亿次（即10的15次方）。这个数字相当于70亿人一起计算，每人使用一个手持计算机，每秒钟计算一次，需要连续计算接近40个小时的时间才能完成。神威·太湖之光则以每秒十亿亿次的计算能力多次居于全球超算500强榜首。

据了解，从首次登顶世界最快超级计算机宝座开始，中国超算已经斩获全球超级计算机500强榜单的“十连冠”。如今神威E级原型机的研制成功，让中国在未来冠军路上又迈进了一大步。潘景山介绍，神威E级原型机的规模是512个节点，性能则是现有超级计算机的4倍。

大数据分析计算的“全才”

算力如此强大的超级计算机，到底能干些什么呢？7月5日，在国家超级计算济南中心的机房，工作人员李丽君指着多个黑色的一人多高的大机器告诉记者，“正因为应用了超级计算机，天气预报才可以准确计算到各个区。现在国内的天气预报可以精确到五公里，而省内的则可以精确至三公里。”

实际上，在过去7年里，神威·蓝光一直在“悄悄”地改变着我们的生活。从天气预报到洋流测算，从金融数据分析到高端装备制造；从汽车碰撞仿真模拟到动车隧道交会对开分析，这些都需要应用超级计算机技术。也就是说，今天哪块云彩要下雨？预测青岛浒苔何时靠岸？都得靠超级计算机来精准计算。

而以全国产为特色的神威E级原型机也已经有了不少动作。比如2016年国家超算济南中心与国家海洋局第一海洋所获批了E级应用软件项目“海洋环境高性能数值模拟应用软件研制”。后续双方和青岛海洋科学与技术国家实验室一起深度合作，共同研制超大规模可扩展高效率的海洋数值模式软件和海洋应用软件系统，为透明海洋、深海极地、蓝色生命等大科学计划和国家海洋战略提供高效服务。

超算生态系统亟待建设

下个月，神威E级原型机落地济南后，还要有哪些大动作？“E级原型机到位后，我们将重点围绕两个目标来行动。”潘景山介绍，目前济南和青岛之间的信息高速公路已经打通，济南和青岛可以联合起来，共同打造山东大超算格局。另一个目标是，由山东省牵头，把全国的超算中心互联起来，形成一个分布式的国家超算中心，打造超算互联网。

在潘景山看来，E级计算机是一个点，超算互联网是一个面，超算生态系统则是一个体，这样点面体结合起来，一个高科技发展战略就形成了。而超算生态系统是让他比较担忧的一个问题。“我们和国外比起来，在生态系统方面差距很大。”他分析，“全世界的几百个软件厂商都在围绕Intel和AMD的CPU做工作，他们已经有了完善的生态系统。”

在超算生态系统方面，我们和国外相比，就像一个婴儿和成年人对比，根本不具有可比性，毕竟我国自己研发的CPU才有几年的时间。潘景仁直言，“建议山东能基于国产CPU打造出一个生态来，为2021年E级计算机的诞生做铺垫，把生态系统应用建设完善，所以，我们接下来的任务依然很艰巨！”