“乌镇之光”超算中心近日落成，超级计算机何以“超级”？

导读：据中央广播电视总台中国之声9月28日报道，在世界互联网大会永久举办地——桐乡乌镇，“乌镇之光”超算中心近日落成。作为浙江首个大型超算中心，“乌镇之光”从开工建设，到完成竣工验收，只用了273天。

据中央广播电视总台中国之声9月28日报道，在世界互联网大会永久举办地——桐乡乌镇，“乌镇之光”超算中心近日落成。作为浙江首个大型超算中心，“乌镇之光”从开工建设，到完成竣工验收，只用了273天。

2021年世界互联网大会乌镇峰会开幕 新华社资料图

这台浙江的“最强大脑”是如何建成的？超级计算机“超级”在哪里？可以贡献怎样的价值？超级计算机未来将如何发展？

超级计算机又被称作高性能计算机。在常规定义中，超级计算机被定义为比普通计算机具有更强计算能力的计算机。按照超级计算机的使用模式，可将超级计算机划分为能力型超算和容量型超算。能力型超算一般用于完成大规模的计算，主要面向国家重大的科学或者工程领域。容量型超算主要完成中小规模的计算任务，用户群体更为广泛。

相比于普通计算机，超级计算机的性能更强，精度更高。超级计算机采用服务器级别的芯片，能够完成常规通用计算机无法实现的任务。同时，超级计算机以其每秒运行的浮点数作为其性能指标，超级计算机采用64位双精度浮点来评价机器的具体性能。因此超级计算机的精度比普通计算机更高，目前大部分超级计算机属于P级计算机，即计算机的浮点数可达每秒千万亿次。

超级计算机的形态与普通计算机也大为不同。可以简单地将超级计算机理解为多台普通计算机的串联。超级计算机把多台计算机的硬件资源整合到一起，为一个课题或者一个任务来提供算力支撑和服务。由此可见，超级计算机的体积要远大于普通计算机。

普通计算机属于消费级别的产品，多满足普通消费者的需求，但超级计算机属于工业级的计算设备，二者的应用领域也不同。超级计算机的传统应用领域主要包括计算、化学、材料科学、生命科学、高能物理、海洋勘探等方面。在传统应用领域外，随着科技的发展，超级计算机也被应用于一些新兴领域，例如人工智能、大数据、智慧城市等。“乌镇之光”超算中心项目负责人曹明明引用“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”来评价超级计算机。

超级计算机是如何建立的？“乌镇之光”有何特别之处？

超级计算机体积巨大，因此建立超级计算机的第一步就是要拥有一个较大的建设场地。同时建设超级计算机需要配备一个较高级别数据机房。再者，超级计算机的能耗较大，需要大量的电力和水利设施来为超级计算机提供能源方面的支撑。

在超级计算机建成之后，还需对超级计算机进行后期维护。首先是配套的维护。超级计算机配备有大量的电力和水利设施，这些配套设施需要水电工进行定期的维护。第二是对超级计算机本身的机器维护。工作人员需要不定时地对设备进行检修和清洁，还需要对设备加液以保证全浸没式液冷技术的正常工作。同时，研究人员还需要根据用户的需求进行定制化研发。

尽管建立超级计算机是对国家综合实力的巨大挑战，但我国不仅建立了多个超算中心，同时实现了超级计算机的完全国产化生产。“乌镇之光”是全国首个全部使用国产芯片的超级计算机，是完全国产化的超级计算机。

同时，与其他的超级计算机不同，“乌镇之光”超级计算机在能耗表现方面更为优秀。“乌镇之光”采用全浸没式液冷技术来为机器散热。“乌镇之光”主板上的内存条、硬盘加速器等机器部件被浸没在液体中，通过液体的冷热循环来对机器进行降温。此种降温方式不仅能提升机器的使用寿命，并且能够大幅减少机器功耗。

超级计算机未来的发展前景是什么？

未来，超级计算机的计算性能将进一步提升。人工智能快速发展的需要对超级计算机的算力提出了更高的要求，深度学习本身就是一个典型的数值计算过程，因此，人工智能的机器学习需要超级计算机为其提供强大的算力支撑。曹明明表示，随着近两年科技的发展，P级计算机将朝着E级计算机发展，所谓的E级计算机即是指计算机的浮点数可达每秒百亿亿次，计算速度将得到显著提升。

尽管我国目前已经建成了包括国家超级计算天津中心、国家超级计算长沙中心、国家超级计算济南中心、国家超级计算广州中心等在内的多个超级计算机中心，但我国的超算能力还有较大的提升空间。未来需要解决超算建设过程中的土地、资金、人才、技术等多项问题，进一步提高我国的超算能力，为我国的科技发展提供支撑。