剛剛摘得國際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)——戈登貝爾獎(jiǎng)的中國團(tuán)隊(duì)成員之一、中科院軟件所研究員楊超回到了北京。27日,他告訴記者:“我們的確是在國際超級(jí)計(jì)算的舞臺(tái)上獲了大獎(jiǎng),但在中國不只我們一個(gè)團(tuán)隊(duì)具備這樣的能力,而是有多個(gè)團(tuán)隊(duì)具備這樣的能力。可以毫不夸張地說,目前中國在超級(jí)計(jì)算的應(yīng)用上開始具備國際話語權(quán)。”
17日,在美國鹽湖城舉行的2016年全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上,由中科院軟件所楊超與清華大學(xué)薛巍、付昊桓和北京師范大學(xué)王蘭寧等人組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì),憑借“千萬核可擴(kuò)展大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”研究成果一舉獲得戈登貝爾獎(jiǎng),實(shí)現(xiàn)了我國高性能計(jì)算應(yīng)用在此獎(jiǎng)項(xiàng)上零的突破。此前,從未有過中國團(tuán)隊(duì)入圍獲獎(jiǎng)。
近些年,我國在大型超級(jí)計(jì)算機(jī)方面有了巨大進(jìn)步。天河一號(hào)、天河二號(hào)、神威太湖之光誕生時(shí)都是國際運(yùn)算速度最快的計(jì)算設(shè)備,很是令中國人揚(yáng)眉吐氣。“但是超級(jí)計(jì)算的發(fā)展,光有‘快’是不夠的。”楊超說,如果只有計(jì)算機(jī)而不會(huì)用,無異于空有寶刀而不能斷朽木。高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制水平的不斷提高,最終的落腳點(diǎn)仍是為了更好地使用其計(jì)算資源,并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生更為廣泛的成果和效益。
天河、神威等大型計(jì)算機(jī)的誕生,為我國科學(xué)家在軟件方面的研究提供了條件
硬件搭臺(tái),還要聽軟件唱戲
自2007年起,楊超團(tuán)隊(duì)在面向大氣動(dòng)力學(xué)模擬的全隱式求解器算法和軟件研究方面辛勤耕耘,歷經(jīng)藍(lán)色基因L、曙光5000A、深騰7000、天河一號(hào)、天河二號(hào)等國內(nèi)外多代超算系統(tǒng)的考驗(yàn),最終在國產(chǎn)神威太湖之光這一配備了國產(chǎn)眾核處理器的世界頂級(jí)超算系統(tǒng)上取得突破。團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了基于區(qū)域分解、多重網(wǎng)格和不完全矩陣分解技術(shù)的新型求解器算法,在國際上首次研制出一套具有千萬核擴(kuò)展能力、適應(yīng)于神威等眾核體系結(jié)構(gòu)特征的全隱式求解器軟件,并在非靜力大氣動(dòng)力學(xué)模擬中取得良好應(yīng)用效果。
戈登貝爾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)主席、美國宇航局艾姆斯研究中心的蘇博哈什帠尼博士高度評(píng)價(jià)了楊超及其團(tuán)隊(duì)的工作,認(rèn)為它最終獲獎(jiǎng)實(shí)至名歸;評(píng)委會(huì)副主席、日本東京工業(yè)大學(xué)的松崗聰教授說:“這是我見過的最令人印象深刻的工作之一,是中國首次在自主研制的超級(jí)計(jì)算機(jī)上開展自主應(yīng)用,充分體現(xiàn)了工作的卓越。”
“核”是計(jì)算機(jī)的處理器核心。我國天河二號(hào)有312萬(個(gè))核,神威太湖之光則有1064萬核,而國外目前規(guī)模最大的也就157萬核,“使用千萬核的計(jì)算機(jī)時(shí)算法的行為是什么,特點(diǎn)如何,只有我們中國科學(xué)家有話語權(quán)。”楊超說,不僅我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)做出了千萬核級(jí)別的軟件,這次入圍評(píng)獎(jiǎng)的中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的“鈦合金微結(jié)構(gòu)演化相場模擬”以及國家海洋局第一海洋研究所與清華大學(xué)合作的“高分辨率海浪數(shù)值模擬”都是千萬核級(jí)別的應(yīng)用軟件,國內(nèi)還有一些千萬核的應(yīng)用軟件,可以說,目前我國借助著世界運(yùn)行最快的超級(jí)計(jì)算機(jī),已有一批世界級(jí)的軟件應(yīng)用成果。
“通過算法創(chuàng)新,我們的研究不僅有潛力用于高分辨率氣候模擬和高精細(xì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào),有助于全面提升我國應(yīng)對(duì)極端氣候事件和自然災(zāi)害時(shí)的減災(zāi)防災(zāi)能力,而且在航空、地學(xué)、能源等科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域也有著廣闊的應(yīng)用前景。”楊超如是說。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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