過去五年間中國超算服務(wù)市場的年復合增長率保持在24。%左右，預計至2025年，這一數(shù)據(jù)將繼續(xù)維持在24.1%。繼武漢超算中心項目本月封頂后，7月22日，國內(nèi)首個超算互聯(lián)網(wǎng)工程在山東濟南上線。
超算互聯(lián)網(wǎng)是一種以超級計算機、高速互聯(lián)網(wǎng)和海量數(shù)據(jù)存儲為基礎(chǔ)的國家級先進超算基礎(chǔ)設(shè)施，通過上述工程，各地的超算中心和大數(shù)據(jù)中心將有機會實現(xiàn)數(shù)據(jù)和算力的互聯(lián)互通，被整合成為一個算力融合的網(wǎng)絡(luò)。
據(jù)記者了解，目前濟南生產(chǎn)的服務(wù)器產(chǎn)銷量居全國第一、全球第二，AI服務(wù)器產(chǎn)銷量全球第一，超算制造全球第二，國內(nèi)超過50%的AI算力來自濟南。2021年8月、山河超級計算機在濟南建設(shè)完成，并在 2022 年度國際超算大會上登頂最新一期IO500榜單，算力產(chǎn)業(yè)成為濟南服務(wù)黃河重大國家戰(zhàn)略的重要支撐。
“地區(qū)算力供需不均衡，算力與網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)不成熟、標準不完善等問題也成為制約我國數(shù)字經(jīng)濟邁向更高水平的瓶頸。”山東省創(chuàng)新發(fā)展研究院院長劉峰在上線儀式上表示，濟南超算作為我省國家大科學裝置和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施平臺，正面臨數(shù)字經(jīng)濟、“東數(shù)西算”等國家級重大戰(zhàn)略的歷史機遇。除了濟南外，超算產(chǎn)業(yè)在我國“多地開花”。
據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2021年，科技部批準建立的國家超級計算中心共有九所，分別位于天津、廣州、深圳、長沙、濟南、無錫、鄭州、昆山和成都。根據(jù)沙利文研究的數(shù)據(jù)，過去五年間中國超算服務(wù)市場的年復合增長率保持在24。%左右，預計至2025年，這一數(shù)據(jù)將繼續(xù)維持在24.1%。
從算力資源的需求看，超級計算可以分為尖端超算、通用超算、業(yè)務(wù)超算和人工智能超算四大類。而我國超算中心的服務(wù)對象多以高等院校、科技研究所、政府主導的科技工程項目為主，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，企業(yè)對數(shù)據(jù)分析的需求越來越強，會誕生出更多的業(yè)務(wù)類型。
新基建、東數(shù)西算等工程的實施，對于推動算力、算法、數(shù)據(jù)、應用資源等的集約化和服務(wù)化創(chuàng)新提出了更高的要求，對構(gòu)建可提供高端算力服務(wù)的一體化先進計算基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的挑戰(zhàn)。
“為了解決我國超算中心運行面臨的挑戰(zhàn)，提升我國超算的應用水平，推動超算中心從提供裸機時向提供多領(lǐng)域應用服務(wù)轉(zhuǎn)變，構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)勢在必行。”6月22日，國家超級計算無錫中心主任楊廣文在接受科技日報記者專訪時說。
楊廣文透露，目前我國超算互聯(lián)網(wǎng)原型項目研究已取得初步成果，將于近期對外正式發(fā)布。今后，這些成果將能進一步支持智能計算中心的互聯(lián)，并在更高層面上支持未來算力網(wǎng)的構(gòu)建與營運。
楊廣文介紹，超算互聯(lián)網(wǎng)是一種以超級計算機和高速互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的國家級先進計算基礎(chǔ)設(shè)施，它以高速網(wǎng)絡(luò)連接分布各地的超算中心，聚合多個超算中心的軟硬件資源，并通過建設(shè)超算資源共享與交易平臺，支持算力、數(shù)據(jù)、軟件、應用等資源的共享與交易，同時向用戶提供多樣化的算力服務(wù)。
作為一種先進計算基礎(chǔ)設(shè)施，超算互聯(lián)網(wǎng)將超算所提供的強大計算變?yōu)橛嬎惴?wù)，并以一種標準化的形式提供給計算服務(wù)的使用者。
“超算互聯(lián)網(wǎng)通過制定資源接入、共享、交易等標準，構(gòu)建具備資源共享與交易能力的公益性資源平臺，可將各級超算中心、云計算企業(yè)、科研機構(gòu)等不同來源的算力、數(shù)據(jù)、軟件、應用等統(tǒng)一為超算資源并整合到一起，為科研、生產(chǎn)生活等提供高效、專業(yè)的超級計算服務(wù)。”楊廣文說。
在楊廣文看來，和傳統(tǒng)的超算應用相比，超算互聯(lián)網(wǎng)的最大特點是將提供超算算力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┏銘梅?wù)，這就帶來了超算互聯(lián)網(wǎng)在應用模式上的巨大改變，對超算及其應用的發(fā)展具有相當大的推動作用。
在清華大學副教授黃震春看來，作為一種信息基礎(chǔ)設(shè)施，超算互聯(lián)網(wǎng)起到了連接下層資源提供者與上層用戶的作用。因此，從商業(yè)運營角度來看，超算互聯(lián)網(wǎng)的核心服務(wù)平臺應當是一個公益平臺，在國家相關(guān)部門的支持與指導下應用于超級計算服務(wù)市場。
國家超級計算無錫中心研發(fā)工程師葉躍進認為，在建設(shè)超算互聯(lián)網(wǎng)時，要改變超算中心分散獨立運營導致的算力碎片化和資源利用不均衡的局面，實現(xiàn)超算資源的互聯(lián)互通和資源共享、交易等;同時，要構(gòu)建超級計算管理及應用平臺服務(wù)體系，提供跨域的統(tǒng)一服務(wù)策略和評價指標，提供并行應用軟件，以及軟件的共享與交易機制;此外，還要支持建設(shè)面向各領(lǐng)域和重點行業(yè)的應用平臺，充分利用國家級超級計算資源，有效支持重點科研與行業(yè)用戶，引導、培育超級計算資源和服務(wù)的商品化和市場化，從根本上提高我國并行算法與并行軟件的研發(fā)水平，使超級計算更好地服務(wù)于科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級等。
算力再強，如果“有算無網(wǎng)”，算力也是一座孤島。想要算力像水電一樣即取即用，算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)至關(guān)重要。在這方面，國家超級計算濟南中心(以下簡稱“濟南超算”)走在了全國前列。7月22日，在濟南超算，超算互聯(lián)網(wǎng)工程正式上線。通過這一工程，各地的超算中心和大數(shù)據(jù)中心將實現(xiàn)數(shù)據(jù)和算力的互聯(lián)互通，被整合成為一個算力融合的網(wǎng)絡(luò)。 “十四五”時期，我國數(shù)字經(jīng)濟進入了新的發(fā)展階段。算力作為數(shù)字時代的生產(chǎn)力，對經(jīng)濟社會發(fā)展的推動作用不斷增強。
但是，地區(qū)算力供需不均衡，算力與網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)不成熟等問題也制約著數(shù)字經(jīng)濟邁向更高水平。 “通過超算互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)資源的地區(qū)間統(tǒng)一調(diào)度至關(guān)重要。”國家超級計算濟南中心副主任、濟南超算研究院院長潘景山以電力類比，進行了解釋，“起初是一個個分布式電廠，后來互聯(lián)互通形成了國家電網(wǎng)。通過超算互聯(lián)網(wǎng)，可以將算力輸送到各個城市、各個企業(yè)、千家萬戶，讓大家便利地用到超級計算的算力。” “濟南超算從2017年就提出了超算互聯(lián)網(wǎng)的概念。”齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)計算學部常務(wù)副主任吳曉明介紹。為搭建超算互聯(lián)網(wǎng)，濟南超算持續(xù)進行科研投入，邁過多道技術(shù)關(guān)卡，在高速網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)資源感知調(diào)度、算力網(wǎng)絡(luò)融合和安全方面突破了一批關(guān)鍵技術(shù)。
原有互聯(lián)網(wǎng)無法滿足算力輸出的需求，因此高速專用網(wǎng)絡(luò)是超算互聯(lián)網(wǎng)的“底座”。“原來的網(wǎng)絡(luò)相當于高速公路，而我們要用的是高鐵，速度更快、延時更小。”潘景山解釋。通過持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)，濟南超算已經(jīng)實現(xiàn)長距離IB網(wǎng)絡(luò)連接，500公里傳輸往返時延僅5.6毫秒，這與普通互聯(lián)網(wǎng)相比性能大幅度提升。基于該技術(shù)，濟南超算建立了濟南—青島超算互聯(lián)網(wǎng)試驗網(wǎng)。“依托該網(wǎng)絡(luò)，青島超算和濟南超算已經(jīng)在海洋數(shù)值模擬等方面深度合作。”吳曉明介紹。 目前，超算互聯(lián)網(wǎng)在山東各市已經(jīng)基本完成覆蓋。“我們正在推動算力融合到各地的數(shù)據(jù)中心，整合成為山東算網(wǎng)。”潘景山介紹，“預計8月份就能夠?qū)崿F(xiàn)。”下一步，濟南超算將把山東的超算互聯(lián)網(wǎng)做成標桿，向全國推廣，助力東數(shù)西算國家戰(zhàn)略的實施。
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