当前位置:首页 > 投资 > 泰达企业家
超级计算的中国速度——访国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞
  • 时间:2018-02-09


在天津滨海新区,有一个大名鼎鼎的名字“天河一号”,它是中国第一台获得了世界运算速度第一的超级计算机,它一小时的计算量相当于中国十三亿人计算三百四十年。它的研发团队成员平均年龄30岁左右,带头人就是十九大代表,国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞。

三十八岁的他带领团队2010年摘下“世界最快”桂冠。取得世界第一,却屡遭质疑,孟祥飞在质疑声中推动“天河一号”的创新与应用,创造出中国科技创新与产业发展的“国之重器”。近日,天津滨海工业云2.0版在国家超算天津中心正式发布上线,它为企业规划、产品设计和研发、生产、销售、服务等提供全流程的一站式综合云服务平台。孟祥飞说:“工业云不仅在企业的研发设计过程中,而且在企业的管理、生产、销售等多领域向企业的全生命周期进行一个信息化的延伸,形成了一个综合的、深度推动信息化和工业化的融合。”

厉害了,我的超级计算机

走进国家超算天津中心的机房,终于看到传说中的超级计算机,它很像图书馆的文件柜,一共十四排机柜整齐排列,分为上下两层,地板上是计算机柜,地板下是电力系统、通信光纤等。看似不起眼的超级计算机到底有什么用?孟祥飞的团队又是如何打通它的任督二脉,使其成为“国之利器”的呢?

近日,孟祥飞走上央视热播节目《开讲啦》的讲台,他用生动有趣的比喻为观众揭开了超级计算机的神秘面纱。


超级计算机到底是什么样的计算机?

孟祥飞说:“打个比方,就像我们的高铁,不是一个车头跑,每节车厢都有一个动力系统,都有一个发动机,大家一起跑,所以跑得快。超级计算机也是,它是由很多计算单元组合在一起,形成超级计算的。”

超级计算机到底有多快?

孟祥飞说:“超级计算机的发展突飞猛进,计算能力在指数增长,甚至超出了科幻作家科学幻想的脑洞。刘慈欣的《三体》,描述了一个世界上最快的计算机,每秒钟能计算500万亿次,而2010年“天河一号”问世的时候,它的计算速度已经是《三体》里计算机速度的十倍。现在世界上最快的超级计算机叫“神威·太湖之光”,每秒钟达到9.3亿亿次,是《三体》里的计算机性能的一百八十六倍。”

为什么超级计算机有这么高的性能?

他说:“我们可以把超级计算机看做超级大脑,它是由成几十万甚至上百万的计算单元组合在一起,形成超强的计算能力。这个大块头的用途是什么呢?我们周围充斥着各种计算机,为什么需要超级计算机,这就好像步枪和大炮,普通计算机好比步枪,灵活实用,但是要去攻城拔寨,就需要大炮,这就好比超级计算机。它的本领可以归纳为 ‘算天’、‘算地’、‘算人’。”

算天,比如天气预报,研究全球气候的变化、宇宙的起源演化,还有航空航天领域的研发设计;算地是算地质的演化,石油勘探,就像给地球做CT;算人,基因数据是一个庞大的数据群,用超级计算机做基因大数据分析来揭示人类基因的密码。超级计算是解决人类重大问题和社会发展重大问题的“超级利器”。



来之不易的中国超算

世界上第一台超级计算机是美国研制成功的Cray-1。中国开启超级计算机研制的步伐是1978年,跟世界基本同步,但由于我国研发设计的基础非常薄弱、制造能力也有限,所以长期以来都处在一个跟跑的状态。

曾经,我国的中石油、国家气象局需要超级计算机,花高价向国外的一些机构购买超级计算机。但买来之后,要建独立的机房,把数据交给国外的工程师,由他们进入机房进行数据处理。我国的工作人员只能隔着窗户看一下这台超级计算机。孟祥飞说自己2007年开展理论物理的博士研究工作时,需要用到超大规模的计算,但是在国内很少有这种平台能够提供超级计算能力,所以跟美国联合培养,他去了美国以后发现这种差距更大。美国一个普通的高校就可以拥有一台相当规模的超级计算机,更不用说国家实验室等研究机构。孟祥飞很有

感触,当时写下了一条微博,“在整个近现代科技发展史上,我们中国就是一个旁观者,顶多算一个参与者。上到飞机、火车,下到轮船,小到手机电话基本上都没有中国人是原始的发明创造。”他当时热切地希望能够回到国内,将自己的所学所长在工作岗位上发挥作用。

在国家专项资金的资助下,天津滨海新区开始启动我国第一家国家级超算中心的建设,孟祥飞回国后毅然加入到筹建团队当中。“2010年开始正式调试‘天河一号’系统,全面安装已进入七、八月份,外面三十多度、机房里没有空调达到四十多度,大家抬着上吨重的机柜,把它一寸一寸地挪到位置上,几万根光纤要一根一根躺在地上接起来。大家累了就靠在装设备的纸箱子上睡,醒了继续干。我们用了七个月左右的时间完成了别人要一年多才能完成的工作。2010年11月17日,喜讯传来,‘天河一号’取得了世界第一。我作为参与者,感到心潮澎湃,我们把‘天河一号’称为‘争气机’,因为在‘天河一号’成为世界第一之前,基本是美国垄断世界第一的位置。当时很多外国媒体问,中国的超级计算为什么取得跨越式发展,有很多潜台词。我想说,一个国家、一个团队,持续三十多年在这个领域里不断地坚持、不断创新,我们拿到世界第一,有问题吗?!”

中看更中用,做产业发展的神助攻

“天河一号”取得世界第一以后,质疑声接踵而至,甚至有人调侃,“天河一号”就是一台大游戏机。孟祥飞立下军令状,“干不好‘天河’的应用,我卷铺盖走人!”他把他的团队打造成超级计算应用拓展的售前、售后、研发的“三体”,面临的第一个困难就是如何把现有的技术和原来传统的应用相兼容。最开始的时候,他们部署一套国际上药物研发领域的通用软件,遇到严重的不兼容问题,用了二十多个日夜,进行了上千次的调试、编译,终于把问题解决,保障了“天河一号”在药物研发领域的应用基础。现在“天河一号”每天在线运行任务一千四百项,每天要完成近万项的任务,这种应用规模是很多欧美超算中心都很难达到的。“神威·太湖之光”和“天河二号”等超级计算机也在国家的科技创新和产业领域发挥着越来越强大的作用。

为了将“天河”的应用推广,孟祥飞的团队做了大量的努力,孟祥飞说:“这个过程是非常艰辛的,他们给我起了个外号叫‘飞人’,因为我天天飞往全国各地跟大家进行交流、合作,把超级计算机运用到各个领域里面。现在,‘天河’每天要完成近万项科研任务,这些科研任务来自于全国1600多家科研机构和企业,有数万名的科技工作者围绕‘天河’进行创新。”

2014年欧盟的信息化司的司长来到国家超算天津中心,看到“天河”的应用以后,他说,中国“天河”超级计算机的这种应用模式,值得他们学习和借鉴。中国超算从被质疑是不是偷来的技术,是不是中看不中用,到现在中国超级计算机的发展应用被国外专家来学习和借鉴,中国超算正应了十九大中习主席讲的一句话,从站起来富起来,到强起来!

现如今,信息技术已经成为科技创新和产业变革的核心驱动。习总书记在十九大报告当中专门指出,要推动互联网+、大数据、人工智能与产业的深度融合,要推动产学研结合。孟祥飞的团队已在启动中国新一代百亿亿次计算机的研制,也在探索构建“超级计算与大数据、人工智能融合平台”的研发。在这个平台上,他们正在开展跟钢铁、矿业等传统领域的合作,构建钢铁高炉大数据平台,构建数字矿山等,同时,也在进行医疗健康平台和智慧城市平台的建设等,为“健康中国”和“数字中国”做支撑。


尾声

作为十九大代表的孟祥飞不再只是一个默默无闻的科研工作者,更代表高科技领域发声,宣讲党的十九大精神。孟祥飞在党代表通道上接受中外记者采访,视频在网络上点击率前三,称得上是一位“网红党代表”,他面带微笑镇定自若的回答让我们看到科技工作者的另一面,平易亲和又自信坚定。

他说:“今年我38岁,还算是个青年,希望有更多的青年人在未来的现代化建设当中,有理想、有目标,追求人生价值,在实现中华民族伟大复兴中国梦的过程中,放飞自己的梦想。”


附件:
http://att.teda.gov.cn/upload/files/2018/2/超级计算的中国速度——访国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞.docx
  • 文章来源:天津开发区国际商会《新商界》  编辑:泰达政务服务平台编辑小组