【奮進新征程建功新時代——我們的新時代】山西省超級計算中心——呂梁山上的雲端產業

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山西省超級計算中心技術人員正在開展“天河二號”巡檢任務。燕中興攝

　　初夏時節，呂梁披綠。
　　呂梁市高新技術發展研究院，獨特裝飾風格的樓群周圍，風力發電葉片穩速旋轉，光伏發電板在日照下熠熠生輝。2020年，這裡誕生了我省唯一的省級超算中心。
　　十年磨一劍。
　　2012年，呂梁市與國防科技大學聯合開展高性能雲計算中心、能源互聯網及呂梁號微納衛星等為代表項目的研發和建設。隨后，“天河二號”雲計算中心落地。10年來，通過不斷優化升級的“天河二號”，累計服務知名高校、科研院所及企事業單位1800余家，支持130余項國家重大專項項目。
　　超級計算究竟是什麼原理？現實生活中有多大“魔力”？在山西省超級計算中心，記者面對兩台黑色的“龐然大物”充滿疑惑。
　　“這就是‘天河二號’超級計算機，表面看由無數個電腦主板組成。”負責硬件系統資源管理、分配、調度及運營的“90后”技術骨干王蓮介紹，“天河二號”具有強大的計算和數據處理能力，不僅速度快且容量大。機組運算1小時相當於13億人同時用計算器計算104年。
　　“很多復雜科學問題通過數值模擬超算，不斷地在無序中尋找規律，形成量化描述，建立數理模型，指導實際生產。”看到記者疑惑不解，王蓮接著解釋，例如一輛新款汽車研發可能要通過近百台真車的安全碰撞試驗才能達標。而超級計算則通過數字樣車進行碰撞和數據測算，接近達標時，再進行真車碰撞試驗，既能縮短汽車近一半的生產周期，又極大地減少研發成本。
　　多年來，“天河二號”圍繞新能源、新材料、生命科學、人工智能、大氣科學、全域有色金屬等為重點方向建設專業計算平台，服務於實際生產應用，為轉型升級賦能提供技術支持。
　　2014年，與中科院煤化所“煤轉油”團隊進行前期高性能計算模擬仿真，研制出全球領先的催化劑產品。
　　2015年，與北京理工大學爆轟力學課題組開展高瓦斯壓力、高地應力條件下，煤與瓦斯突出發生、發展及致災全過程模擬研究，為礦山安全建設提供重要示范。
　　基於“天河二號”超算平台，與山西交通科學研究院合作完成大件運輸時橋梁實時安全評估、太原市軌道交通2號線盾構隧道開挖對周邊建筑影響分析、新疆在建高速隧道抗震動力分析等復雜結構的安全評價與仿真分析，推動其技術和產業創新。
　　北京冬奧會期間，與中國科學院大氣物理研究所共建氣象大數據服務平台，成功完成百米級范圍氣象大數據支撐和預測預報服務。
　　超算中心服務呂梁市“數字政府”建設，在決策支持、政務服務、社會治理、安全生產管理等方面開展應用實踐，推動建設市縣兩級一體化政務服務、金融綜合服務、惠企政策兌現、應急指揮管理及天河雲煤礦智能管控等平台，助力提升當地產業數字化和數字產業化水平。
　　“光有高端設備不行，怎麼用好才是關鍵。很多項目需要在實際工作中不斷攻克難題。”負責軟件適配和技術處理的工程師王建勇同樣是“90后”，和王蓮是同班同學。大廳展板上一幅形似血細胞的圖片，讓他回憶起配合新冠病毒藥物篩選項目的技術攻克經歷。
　　2020年春節，新冠病毒肆虐。北京大學教授謝正偉團隊緊急承擔新冠病毒藥物篩選項目。正月初五，項目尋求山西超算中心大算力支持。接到任務，王建勇心裡沒底。因很少接觸生物制藥相關業務，從一開始便接連遇到難題，憑著扎實的專業技術功底，一個個攻克，一項項解決，5個小時完成生物制藥軟件的安裝適配。上線運行后，由於計算程序隻能一個核心運行，僅發揮千分之一計算能力，他又用3個小時，自主開發單核程序在多核節點上的超大規模並行程序，將計算效率提升20倍以上。
　　但隨著計算進行，新難題接踵而至，並行程序超過300個計算節點，極大拉升機器整體負載，超算系統可能會出現崩潰。王建勇盯著電腦屏幕預判風險，嚴謹從容，通過調整自主開發程序參數，整體計算負載降低至30%。
　　整整8天時間，他與機器保持超高工作強度，成功完成1000萬次的計算運行任務，通過對6000多種藥物分子化合物篩選，成功選出7種對新冠病毒具有較好抑制作用的藥物分子化合物。
　　如今，超算中心創新團隊在大數據產業領域實力凸顯，在多個相關領域取得重大突破，與國防科技大學研發的“天騰1500雲服務器”“麒麟雲操作系統”等項目成果獲得省科技進步二等獎，取得各項知識產權成果200多項。
　　“在國家‘東數西算’大戰略背景下，山西省超算中心融入國家一體化大數據中心發展體系，升級新一代超級計算系統，融合人工智能、雲計算和大數據技術，提高核心競爭能力。賦能區域性產業轉型升級，促進數字經濟與實體經濟融合發展﹔籌建山西省計算科學產業學院，為數字經濟發展提供技術人才支撐。”呂梁市高新技術發展研究院院長侯光鈺表示。