由广电总局网络视听司特别指导,马栏山视频文创园特别支持,湖南省委宣传部、湖南省委网信办、湖南省精神文明办、湖南省广播电视局指导,芒果TV打造的微纪录片《这十年》正在热播。今日播出第三十六集《让超算“跑”起来》,讲述的是清华大学地球系统科学系教授、国家超级计算无锡中心副主任、“中国青年五四奖章”获得者付昊桓,看他如何带领团队将每秒十亿亿次的超强计算力,切实转化为基础科研和工程创新的探索能力,揭秘 “神威”超级计算机背后的故事。
让最厉害的计算机物尽其用
“国之重器”超级计算机“神威•太湖之光”在我国超算领域的意义不言而喻。这其中,付昊桓在超算应用研究上倾注了大量心血。要把超算真正做起来,并不容易。在国际上,中国超算起步晚,发展难度大。在研究攻坚克难的关键时期,付昊桓和伙伴们经常需要加班加点的工作。当时,正遇天气酷热,在超算中心刚粉刷完墙壁的房间里,连空调都还没装,他们就用网上淘来的工业大风扇来降温。 那时,付昊桓除了本身的研发工作,还要带领团队支持各领域的科学家,邀请全国乃至全世界的科学家运用超级计算机来进行研究。用他自己的话来说,“这个过程很有趣,也充满了挑战。第一次用上国产芯片,利用国产超算平台推进应用软件的发展,这一使命促使我们克服一个又一个难关”。
苦心人,天不负!通过与不同领域科学家的合作,付昊桓带着无锡超算研发团队以多维度并行及系统性优化的新方法,成功将有限差分、谱元、稀疏矩阵求解、N体问题、格子玻尔兹曼方法、k均值聚类等不同应用中的关键计算成功扩展到神威千万核的并行规模。2015年完全国产的“超算”“神威•太湖之光”研发成功,成为我国首台基于国产芯片拿到世界第一的超级计算机。2017年,在全球超级计算大会上,由付昊桓的多学科交叉团队所完成的“非线性地震模拟”研究获得国际高性能计算应用领域最高奖“戈登•贝尔”奖。
三度夺冠,青春闪耀“太湖之光
蝉联全球超算应用领域的最高荣誉“戈登·贝尔”奖,没有让付昊桓停下攀登科技高峰的脚步。5年来,付昊桓带领平均年龄仅 27 岁的超算青年团队,凭借着“神威·太湖之光”超级计算机的超强计算力,继续专注于国产科学与工程应用软件的研发,以气候模拟、地震模拟、工业仿真、生物医药、深度学习算法库等一系列国产应用软件,将每秒十亿亿次的超强计算力切实转化为基础科研和工程创新的探索能力,展示了国产超算硬件与软件相结合的巨大潜力。
目前,“神威·太湖之光”的应用涉及生物科技、航空航天、气象气候、材料科学、海洋环境、机器学习、电磁仿真、工业设计、金融计算、生物医药、环境工程、石油勘探等20多个领域,支持国家重大科技应用、先进制造等领域解算任务几百项,一年来共计完成200多万项作业任务,平均每天完成近7000项作业任务。这些应用中,既有代表未来“黑科技”发展方向的研究领域,比如“人造小太阳”,也就是核聚变发电的相关理论与实验方面的模拟;也有重大工程领域的项目,比如C919大飞机多种飞行状态的模拟、天宫系列航天飞行器的飞行状态模拟。
在付昊桓看来,计算无极限,挑战无止境。把世界领先的计算力转化为科研和产业上的价值,才是关键。对超算中心的研发人员来说,“太湖之光”不仅仅是一台机器,它更像一道光芒,引导着一批又一批年轻人,这十年,中国科技事业发生了历史性、整体性、格局性重大变化,成功进入创新国家行列,超级计算、大数据、智能技术等加快应用,深刻改变人民生活方式。这些年轻的科研工作者发挥青年力,在祖国的科研一线建功立业。
下一期节目将讲述大湾区青年黄景禧积极投身湾区建设、融入国家发展的奋斗故事。更多精彩,记得持续锁定微纪录片《这十年》。