每秒百亿亿次计算，利用率国内最高！揭秘深圳超算中心的“黑科技”

“贯彻落实新发展理念 向上突围·来自实验室的一线报告”系列①

开栏的话

今年是改革开放40周年，广东走到了从各个突破到系统创新的关键节点，最需要做好的，是由高速增长转向高质量发展。高质量的科技供给，是高质量发展的强大动能，我省要实现从创新大省到创新强省的转变，必须强筋壮骨、强核补芯，推动科技创新能力从量的积累向质的飞跃、从点的突破向系统提升转变。目前，在广东，一批科技大装置、国家重点实验室正在抢抓新一轮世界科技革命浪潮的机遇，攀登全球价值链的最高端。从今日起，南方日报“向上突围”融媒体项目将推出“来自实验室的一线报告”系列报道，走进实验室现场，带来科技前沿的一线报告，寻找我省新一轮改革开放中的创新动力。敬请垂注。

登记完证件号码，戴上“来访人员证”，超算中心市场部的工作人员便将记者带到一栋四层楼高的方形深灰色建筑前，这就是国家超级计算深圳中心（简称深圳超算中心）的核心所在地——机房大楼。穿过几道玻璃门，走上二楼，走过系统运行监控室，便来到灰色大楼的“心脏”——机房。走进去，机器轰鸣声接连不断，一排排高大的黑箱子上红绿指示灯闪烁不停。

据介绍，这些黑箱子便是深圳超算中心的主机系统——曙光超级计算机，实测双精度浮点计算超过千万亿次的超级计算机。未来，每秒可进行百亿亿次计算的超级计算机——E级计算机也将落户深圳超算中心，计算能力可提升1000倍。

作为深圳建市以来政府投资建设的最大科技基础设施，看起来有些神秘的超级计算机能做什么呢？

凭借强大的计算能力，深圳超算中心在广东可谓“如鱼得水”，其计算资源被广泛应用于气象预报、科研、基因测序、工业仿真等关键领域，不仅使预报高级别台风预警信号的时间，从“提前2个小时”提升至“提前10多分钟”，助力深圳成为车行平均速度最快的一线城市，还成为华大基因、华强动漫、大疆创新等深圳创新标杆企业的动力引擎，堪称粤港澳大湾区的科技创新“加速器”。

计算资源综合利用率全国最高

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，其运算能力也是一个国家最高科研水平的重要标志之一。

当前，深圳超算中心所使用的曙光6000，是实测双精度浮点计算超过千万亿次的超级计算机，其最大浮点性能达1271万亿次/秒，双精度浮点处理性能超过每秒2400万亿次，系统总内存容量232TB。在近期扩容升级完成后，该中心将形成千台四路机架式服务器和GPU服务器的服务器集群，超过20PB的全新存储系统。

“换句话说，这台超级计算机运算能力，相当于20万台个人电脑能力的总和，而其存储能力相当于80个国家图书馆的藏书量。”深圳超算中心工作人员介绍。

然而，拥有超算能力和能充分利用超算是两回事。据悉，由于软件开发滞后、设备利用率低，有关中国超级计算在“吃灰”的调侃屡被提及。那么，深圳超算中心的计算资源利用率又有多高？

“目前，我们超级计算机的计算能力利用率已经完全饱和，综合利用率全国最高！已经是满负荷运转了。”深圳超算中心相关负责人表示。

据介绍，深圳超算中心坚持“有所为、有所不为”的市场策略，现已成为全球唯一向社会提供高性能计算、云计算和IDC等多元化业务服务的超算中心，计算资源广泛应用于气象、科研、工业等关键领域。

比如，深圳超算中心与国内某石油企业通过精细化的勘探和更大规模的数据处理，石油及天然气的探明率大幅提高，同时大幅减少石油勘探投入。该中心还通过强大的浮点计算能力，大大提升动漫渲染速度与质量，制作周期缩短了一半，成本大幅降低，制作出《熊出没之雪岭熊风》《熊出没之熊心归来》等电影。

服务粤港澳大湾区城市群公共服务

据悉，深圳超算中心即将推出国内第一个超级计算云平台---深圳市城市公共服务云平台，致力于为粤港澳大湾区，乃至全国的政企单位、科研机构、个人用户提供高可靠的云计算服务和高性能计算服务。

近年来，依托高性能计算，深圳超算中心创造性地将超算资源应用于云计算服务，并获得2013年国家科技进步二等奖。

除了深圳市云计算公共服务平台外，深圳超算中心已开发完成政务云、健康云、教育云以及电子账单和应用商店等“十三云一单一店”，为政府机构、企事业单位、家庭和个人提供安全的虚拟网络空间以及各类丰富的云应用服务，机构用户超过2万家，个人用户超过1200万人。

这也意味着，置身于粤港澳大湾区城市群，不论是上学读书、家长互动，还是交通出行、看病挂号，抑或是去相关政府部门办事，都和深圳超算中心有关系。

更值得一提的是，借助功能强大的云平台，深圳超算中心还大幅降低广大中小企业信息化建设投入门槛。

深圳超算中心市场部部长刘宇鹏介绍，以转型发展租用云平台服务器为例，如果自建网站，企业需购买大量服务器、空调等设备，加上场地及运维支出，花费十几万到几十万元不等，若改为租用云平台的云服务器，则可以按时收费，月租金平均几百元。

“为技术创新飞越死亡谷插上翅膀”

“作为全球创新高地，超级计算机与广东有若‘鱼和水’，有效利用超级计算机支撑、引领技术创新，将大大提高技术创新效率，为技术创新飞越死亡谷，插上有力的翅膀。”国家超级计算深圳中心主任冯圣中表示。

深圳作为科技创新之城，建设了鹏城实验室、南方科大等一大批顶级科研机构，他们在产业、科研和公共服务方面对高性能计算需求巨大。深圳超算中心作为国家最早成立的国家级超级计算中心之一，现已成为国内计算资源利用率最高的超算中心。

在冯圣中看来，科技创新包括知识创新、技术创新、产品创新和商业模式创新等多个层面。改革开放40年来，国家在知识创新、产品创新和商业模式创新方面成就显著，商业模式创新已成为全球学习的样本。但在技术创新方面与美、欧、日等发达国家和地区还存在较大差距，部分领域差距还有进一步加大的趋势。如何促进技术创新是落实创新驱动发展战略的关键，也是未来中国发展的核心问题。超级计算机多用于国家高科技领域和尖端技术创新，是技术创新的重要基础设施，也被称为“技术创新和科学发现的加速器”。

自成立以来，深圳超算中心在科学计算、工程计算、云计算、大数据、人工智能以及动漫渲染等领域作出了卓越的贡献。但目前计算资源已超负荷运转，远不能满足深圳和粤港澳大湾区的科技创新发展需求。

为更进一步强化超算应用，提升技术服务能力，成为当务之急。据了解，E级机是指每秒可进行百亿亿次计算的超级计算机，被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，是各国竞相角逐的战略制高点。

据冯圣中介绍，目前深圳超算中心正在积极筹划参与国家科技部E级计算机研发项目，并有望成为科技部首批E级计算机联合研发城市，E级机落户深圳后，运算能力千倍提升，对粤港澳大湾区的发展将提供强力的支撑。

记者手记

深圳与超算中心在协同创新中彼此成就

“给我一个支点，就可以撬动地球。”2000多年前古希腊著名物理学家阿基米德的名言，放在如今深圳这座“创新之城”身上，再合适不过。

“十三五”期间，深圳全力实现发展动力转换和产业结构变革，迈上了创新驱动发展道路。溯源成功背后，以国家超级计算深圳中心为代表的一座座源头创新载体，所提供的有力支撑不可或缺。

曾经有人把普通计算机的运算比作成“人走路”，而把高性能计算机则比喻为计算机界的“运载火箭”。很形象的一个比喻，一句话就描述出高性能计算的超级计算速度。

作为深受深圳政府、企业重视的科技输出单位，深圳超算中心应市场要求建成了强大的基础设施，并部署了国内领先的高性能计算软件，广泛覆盖了化学、生物、材料、工业仿真、流体计算、动漫渲染、气象预报、大数据分析、人工智能等多个学科。

其实，在深圳超算建立之初，中心设备利用率并不高，所以在很长的一段时间，如何更加灵活运用设备的计算能力和速度，助力科学研究和社会服务是深圳超算需要解决的问题。经过多年应用开发等统筹规划，协调发展，深圳超算中心成为目前全国计算资源使用率最高的中心。

而这也与深圳鼓励创新的体制机制环境密不可分。不同的运行机制和激励机制，最后导致的服务效果也会完全不同。

在深圳，时间就是金钱，效率就是生命，市场机制健全发达。这种环境影响下，深圳超算中心的市场意识、客户意识和工作效率以及制度化建设也就自然不一样。

实验室数据

1. 深圳超算中心占地1.2万平方米，建筑面积4.34万平方米，变压器总容量26200KVA，由三路市电接入，配备由18台UPS组成的不间断电源系统和与总容量相等的备用柴油发电机组，电力持续供应保证达99.999%，被工信部评为全国首批5A级机房。

2. 深圳超算中心累计申请国内专利和知识产权36项，发表论文32篇，承担国家和省、市级科研项目37项，曾获2013年国家科技进步二等奖。

3. 深圳超算中心已开发完成政务云、健康云、教育云、工业云、测试云、档案云、气象云、备份云、警务云、招标云、渲染云、血液云、工程大数据云以及电子账单、应用商店等“十三云一单一店”，为政府机构、企事业单位、家庭和个人提供安全的虚拟网络空间以及各类丰富的云应用服务，机构用户超过2万家，个人用户超过1200万人。

【记者】李凤祥 杜艳

【摄影】鲁力

【策划】谢思佳 卢轶

【统筹】袁佩如

【校对】杨远云

【作者】 李凤祥；鲁力；杜艳

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端