在美麗的貴州省黔南州布依族苗族自治州平塘縣，世界上最大的500米口徑球面射電望遠鏡（Five hundred meters Aperture Spherical Telescope，簡稱FAST）正在施工建設(shè)。FAST建成后將用于實現(xiàn)巡視宇宙中的中性氫、觀測脈沖星、主導(dǎo)國際VLBI網(wǎng)和搜尋星際通訊信號等工作任務(wù)。
作為國家九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，F(xiàn)SAT承載著重要的意義。不僅將邊遠閉塞的黔喀斯特山區(qū)變成舉世矚目的國際天文學(xué)術(shù)中心，還將促進黔南州以及西南地區(qū)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以FAST為載體的天文科普教育基地和大射電文化產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)推進貴州甚至全國的科普工作，此外，依托于FSAT工程，中國也將參加世界第一大射電望遠鏡陣列“平方公里望遠鏡SKA”大型國際合作項目。
隨著天文學(xué)的日新月異，存儲著海量的數(shù)據(jù)與信息。FAST和SKA都需要強大的超級計算系統(tǒng)提供支撐。為此，黔南超級計算中心將部署“天眼一號”超級計算系統(tǒng)。“天眼一號”計算能力將達到每秒1000萬億次以上，將配備先進的分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)以及高達100Gb/s的高速網(wǎng)絡(luò)，為海量數(shù)據(jù)的高速傳輸和分析提供條件。
創(chuàng)新的運營模式打造一機兩用的超算中心
黔南超級計算中心將于2014年12月1日啟動施工，2016年完工，由中科院計算所、曙光與貴州天眼超算（集團）科技有限公司共同建設(shè)。三家公司分工明確，貴州天眼是牽頭方與投資方，中科院計算所主要提供技術(shù)設(shè)計方案與后期軟件的優(yōu)化研究，曙光負責(zé)超級計算機建設(shè)以及后期運維培訓(xùn)工作。
目前，國內(nèi)很多超算的投資人主要是國家或者事業(yè)單位，而黔南超算采用的是“政府引導(dǎo)、區(qū)域運營、次級開發(fā)、社會與市民參與”的運作模式。
貴州天演超算集團科技有限公司董事長田儒彬介紹，正如有本書所說“得數(shù)據(jù)者得天下”，大數(shù)據(jù)是大產(chǎn)業(yè)，貴州省高度重視大數(shù)據(jù)發(fā)展，將其作為全省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略重點之一。
“以平塘天文射電望遠鏡為依托，以黔南超算中心為核心，以大數(shù)據(jù)為平臺，延伸發(fā)展天文與太空旅游、農(nóng)業(yè)、動漫、醫(yī)療、養(yǎng)生、020商業(yè)等多業(yè)態(tài)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建智慧城市系統(tǒng)，打造大數(shù)據(jù)背景下的天文科技旅游城，”田儒彬表示，“黔南超算將打造成西部地區(qū)的云谷。”
中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所高性能計算機研究中心主任張佩珩介紹，黔南超算主要服務(wù)于FAST與SKA，這是在科學(xué)計算領(lǐng)域。此外，超算中心會生成大量的天文學(xué)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的二次開發(fā)和利用可用于科普、動漫與影視等行業(yè)。
“這就是一機兩用，”曙光公司副總裁任京旸進一步解釋，黔南超算一方面作為一個大科學(xué)裝置滿足天文需求，同時承載云計算、大數(shù)據(jù)與智慧城市的功能。“民營資本的入駐為超算產(chǎn)業(yè)注入了新的活力。以超算為核心匯集多個產(chǎn)業(yè)，形成商業(yè)鏈條，多產(chǎn)業(yè)之間實現(xiàn)利潤之后又反哺超算，打造一個完整的閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)圈，這個意義非常大。”
地理位置獨特的超算中心更安全更環(huán)保
以天眼超算科技谷為核心的中國天文科技旅游城主地塊位于貴州省都勻水泥廠附近，北側(cè)地塊位于斗篷山水庫東側(cè)，直線距離6840米，占地面積458.7公頃，建筑總面積約230萬平方米，總投資額60億人民幣。
據(jù)悉，黔南超算將構(gòu)建在都勻廢棄的礦山中，隧道的施工即將開啟。這樣一個位于地面以下的超算中心非常安全可靠，同時成本更低更具有靈活性。不僅如此，張佩珩表示，傳統(tǒng)的水泥廠與礦廠屬于污染嚴(yán)重的企業(yè)，而天眼要打造的超算中心及其產(chǎn)業(yè)群將是綠色環(huán)保的，實現(xiàn)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)升級。
將超算機器房在溶洞與隧道中，顯然比那些構(gòu)建上地面上的建筑的抗攻擊能力更強，這是選址上的安全。從大范圍物理安全上看，貴州省位于內(nèi)陸地帶，相對沿海地帶來說更加安全，而且靠近東南亞周邊新興市場，形成新的經(jīng)濟增長級。
此外，貴州的電比較廉價，“結(jié)合曙光新一代機房技術(shù)，比如液冷可以進一步降低能耗。”任京旸表示。
讓超算接地氣 走進千家萬戶
一直以來，超算被看作是高大上的事物，國內(nèi)目前也構(gòu)建了眾多的超級計算中心，用于政府與公共事業(yè)。黔南超算在其中獨樹一幟，除了創(chuàng)新的運營模式，其在構(gòu)建的時候已經(jīng)明確了其上運行的應(yīng)用需求與未來擴展計劃。張佩珩表示，先有FAST項目與未來的SKA項目的計算需求，超算中心建成后投入運營就可以用掉大部分計算能力。其次，它的應(yīng)用模式非常明確，這樣可以對機器的體系結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，同時對軟件進行優(yōu)化。任京旸補充，曙光作為基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商，圍繞應(yīng)用進行了定制化，確保效果比通用的更好。
黔南超算一期主要滿足FAST計算需求，目前的單孔徑設(shè)備每天的峰值計算量至少在200萬億次以上，同時存儲容量非常大，可能達到10PB，之后可能會擴展到50PB。
這些海量的數(shù)據(jù)將通過再次開發(fā)與利用催生大數(shù)據(jù)與文化產(chǎn)業(yè)，比如游戲、動漫與影視等等，形成大數(shù)據(jù)背景下的天文科技旅游城，滿足天文旅游、天空游樂、數(shù)字農(nóng)業(yè)，未來社區(qū)與醫(yī)療養(yǎng)生等多功能于一體的智慧城市系統(tǒng)。
田儒彬表示，該黔南超算中心建設(shè)總投入超過20億元，建成后平均年創(chuàng)造產(chǎn)值不低于10億元，預(yù)計2024年實現(xiàn)500萬旅游人次的年規(guī)模。同時為貴州省構(gòu)建智慧城市管理系統(tǒng)、智慧交通、智慧醫(yī)療與智慧社區(qū)等搭建平臺，讓企業(yè)與個人都感受到超算的魅力。
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