中国大妈都可以使用超级计算机?这话说起来确实很荒唐,当笔者第一次听到这种说法时也觉得不可思议,提出这种说法的人正是国内的超级计算机研究组,天河二号超级计算机。
作为国人的骄傲,天河二号超级计算机的运算和处理能力已经跃居世界第一,形象来说,天河二号1小时内的运算能力相当于全中国13亿人同时拿着计算器算1000年的结果。另外更令人震惊的是,天河二号一天所消耗的电量,折算成电费就高达40万,这些电费能买一辆不错的汽车了。
同时,天河二号团队为了能够让普通的用户也能身临其境的亲身体验超算带给我们的改变,天河二号还特意提出了免费开放10万小时,用户可以在这段时间内亲身感受天河二号的功能和高性能,即便是“中国大妈”也可以真正的身临其境。
800平米机房,气势恢宏
天河二号超级计算机的机组位于广州中山大学一间800平方米的机房内,整个天河二号由170个机柜组成,如此庞大的设备组成集群让人不得不服,就像我们前面说的天河二号惊人的计算能力,也就不足为奇了。
之所以把它称之为“天河二号”,其中有意思的一点是,所有的设备机柜指示灯均由蓝色的灯泡组成,成千上万的蓝色灯光组成了一条确实很像“银河”的灯带,也许天河二号名称由此而来。
我们都知道,一台服务器机柜设备在日常维护时的成本已经很高了,更何况是如此庞大的超级计算机设备集群,在前期建设方面,天河二号超级计算机就已经投入了巨资,而后在后期维护方面的资金投入也是“天价”。
值得一提的是,一天电费能买一辆汽车?这听起来好像有点耸人听闻了,但是经过证实,的确如此,天河二号由于设备数量庞大,每台设备都需要24小时不间断的进行供电,那么如此庞大的设备集群对电量的需求肯定小不了。
据天河二号内部设计人员介绍称,天河二号整个设备群组24小时内所花费的费用,已经可以买一辆奥迪了,这其中不仅包括供电电费,还包括了每天在散热、网络、运维等诸多环节的维护成本费用,这些每天的费用总和加起来就有40万人民币之多,但是,目前天河二号并没有满载满负荷的运行,负载率仅用了50%。
天河二号与我何干?
说到这里,肯定有很多朋友都会有这样的疑虑,就算是天河二号超算的性能再卓越,但它远在千里之外的南方,与我们这些其他不同地区的人们有什么关系?工作生活也用不着它。
对于这种说法,笔者要替天河二号说句公道话了,其实并不像上面那些朋友们说的那样,天河二号其实离我们并不远,超级计算机技术也离我们近在咫尺,甚至我们每天都能够用到它们。
最常见的,每天我们所关注的天气预报,汽车摩托车行驶所需要的燃油资源怎样进行挖掘,银行存款取款系统的怎样保护等等,这些很多生活琐事都离不开超算的保驾护航,我们经常把“让生活变得更便捷、更智能”挂在嘴边,超算或者说天河二号的出现,正是给我们带来了这些。
有很多业内专家指出,目前我国的超级计算机设备,尤其是天河二号群组,其实里面的设备并没有闲置,相反它们都非常忙,对于云计算和大数据飞速发展的今天,用户对于数据的需求量正在与日俱增,这些需求的依托,正是这些超算设备,目前我们国内的超级计算机设备也都在忙着做大数据分析、云端数据管控等等很重要的事情。
举个例子,我们生活当中免不了要生病,去医院就医,我们就会很关注哪家医院的医疗水平更“高精尖”,哪家医院的医疗设备,硬件条件更好,那么患者这些与日俱增的就医需求,就不断促使医疗行业的飞速发展,在生物制药方面,我们怎样利用大数据分析来对百万人的基因库数据进行分析,把健康人与疾病人的基因组区分开来,构建起天文数字的人体基因数据库,这些技术的实现,都要基于硬件层面的有力支撑,那么,超级计算机的到来,也就攻破了这个难题,这样看来,其实天河二号离我们并不遥远。
军事制造同样离不开它
说完了医疗,我们再来说说军工制造在天河二号上的应用,我国的国产飞机目前也已经在天河二号上实现了C919的运行模拟,参与模拟运行的飞机机型就是我们日常常见的波音737中型客机,同时包括国际范围内的大气模拟以及高铁建设等方面,天河二号超级计算机也都已经贡献了力量。
超级计算机将推动人类在未来20年内获得超过以往200年取得的巨大成就。对于任何一个国家而言,超级计算机将不再是一项投入,而是一种投资,其发展速度和水平将成为一个国家综合实力的重要标志。
惊人计算能力,应用仍需加强
既然称为“世界第一”,天河二号的速度自然不必说,这里提供一个数据:峰值和持续运算速度分别为每秒5.49亿亿次和每秒3.39亿亿次。我们前面说了,天河二号运算1小时相当于13亿人用计算器计算1000年,其存储总量相当于存储每册10万字的图书600亿册,着实惊人。
虽然天河二号的计算能力已经相当出类拔萃了,但是客观的讲,在设备的应用方面还依旧需要继续加强,就像我们平常所使用的电脑一样,不仅需要硬件作为基础,同时在软件方面也需要跟进加强,只有软硬件结合才能获得更好的用户体验。这点放在超算上也不例外,相比于硬件的快速发展,我们现在九成以上的超算软件都依赖国外。而西方的软件用在我们的超级计算机上不一定合适,与国防、安全相关的尖端应用也不一定会卖给我们。
如果把中国超算看作一辆国产汽车,我们在硬件建设上的成就让我们拥有了坚实的底盘,下一步的工作就是不断打磨发动机,让这辆国产车跑得更快。国内高校对超算有一定投入的不多,开设相关超算课程的还较少。因为天河二号落户中山大学,中大专门设立了超级计算学院和超级计算研究院。此前已经开始招收并培养超算专业的硕士以及博士研究生,今年将开始招收超算专业的本科生,对于人才的培养是需要持续跟进的。
天河二号维护费谁出?
天河二号在日常的运维方面需要花费大量资金,这笔钱可以说是天文数字,然而这笔钱究竟谁来掏?这个问题不单我们遇到了,像欧美、日本的超算机构也同样都面临着这样一个问题。
天河二号团队内部专家也表示,广州超算中心是一家公益性的事业单位,在资金方面会有政府的支持,但这对于整个天河二号整个设备运营方面,还是不够的,因此还会有广州市的一些其他单位进行补助,同时,作为应用,市场化运作也能够为天河二号带来资金支持。
抛开钱来讲,超算之所以能发展到今天,最根本的还是用户的需求点达到了一个爆发的程度,用户对于数据量的需求激增,从而导致了大数据时代、云计算时代、超算时代的到来,需求是根本,国内的超算市场前景还是很明朗的。