“天河二号”运行5年给大湾区带来了什么
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近日，2019国际超级计算机大会（ISC19）在德国法兰克福会展中心开幕。拥有34年历史的ISC，是超算领域最权威、最重要、规模最大的国际顶级会议之一，也是全球范围内，该产业领域历史最悠久的大会。
本届大会的主席首次由中国学者，同时也是世界首位女性科学家担任。获得这份殊荣的是国家超级计算机广州中心主任卢宇彤。卢宇彤当选大会主席的背后，是中国超级计算机（下称“超算”）被世界的普遍认可。
大会现场发布的最新一期超算TOP500榜单显示，来自中国的神威太湖之光以及“天河二号A”超级计算机位居榜单第三、第四。如今，“天河二号”超级计算机更是在向“E级”超算系统进发。
卢宇彤认为，当前互联网和各种模拟产生的大量数据要比以前多数个量级，这需要更快、更强的下一代E级超算。她谈到：“我们希望未来的E级超算系统是能根据用户不同需求来生成和定制的、更智能更高效的系统。”
超算升级迈向“E级”计算效率
南方日报：现阶段“天河二号”超级计算机的使用情况如何？
卢宇彤：“天河二号”超级计算机带来的便利，已经造福于诸多产业领域。无论是靶向药物的研制，还是轮船汽车的设计，都有运用超级计算机的需求。近年来，“天河二号”超级计算机的用户数量已经迅速扩展到了3500多家，是全球用户数量最多的超算系统之一。
不管是传统的科学计算，还是生物医药、人工智能等都需要基于大数据的处理、模拟才能得出结果。超算使得科研、技术、产业的实力有了较大提升。
“天河二号”超级计算机将不同领域的平台融合起来，以一种类似“云”的方式提供给大家。我们的用户很多都不在本地，而是在网络的远端，在他们各自办公室使用超算。全国29个省、市都有我们的用户。总之，“天河二号”的用户呈现出分布广泛、所涉领域多样等特点。
南方日报：接下来，“天河二号”超级计算机的发展规划是怎样的？
卢宇彤：如今，“天河二号”超级计算机在广州运行了五年多。
我们希望到2020年底，实现系统的先期升级；到“十四五”末期，实现机器的换代。下一次升级换代，“天河二号”超级计算机就要达到E级单位的运算效率。预计“十四五”末期，“天河二号”超级计算机将达到10E级的运算速度。
E级计算被公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，是国际上高端信息技术创新和竞争的制高点。
系统只有通过不断地升级换代，才能持续保证应用服务水平。除了超算的硬件系统升级以外，我们同时也建议鼓励和帮助更多企业通过超算进行核心技术改造、关键技术突破。市场需求和政府支持的双重影响下，“天河二号”超级计算机的升级换代将会更加高效。
穗天气预报得以精确至1公里范围
南方日报：“天河二号”超级计算机如何助力粤港澳大湾区建设？
卢宇彤：精准气象的预测，为粤港澳大湾区的经济社会建设提供了便利。“天河二号”超级计算机可以在台风到来前，对台风影响的区域进行预警。当台风到达一定级别后，大亚湾核电站就要做好防护工作。“天河二号”可以为大亚湾核电站提供台风路径的迁移过程及相应时间，确保核电站安全运营。
依托“天河二号”超级计算机，广州市气象局每天发布的天气预报得精确至1公里范围。通常的天气预报区域精准度，可以覆盖3—5公里的范畴。通过超算，天气预报可以精确到1公里，这样的精准度已经是达到了世界领先水平。
例如，运用超级计算机对广州大学城附近1公里范围内的天气变化进行实时预报，每6分钟就能出一次结果。广州市气象局是在国内最早做到1公里区域天气预报的气象部门，现在这个模式已经推广到了其他地方。
除了气象之外，“天河二号”超级计算机还可以对粤港澳大湾区周边地区的生态进行监测。“天河二号”的技术人员建立了全球海洋模式，其中包括了数字南海模式。这将对南海地区的海洋环境、海洋生态，以及对轮船航线上的微环境开展监测。船在航行过程中，可以通过超算提供的数据，知悉周边的海浪、波高，以及天气等情况。
南方日报：除了产业领域的应用，“天河二号”超级计算机是怎样服务于大湾区的学术研究？
卢宇彤：坐落于中山大学的“天河二号”超级计算机，已经成为了多学科交叉的研究平台，其中甚至不乏文史类专业，包括历史学的历史数据挖掘、传播学的民间舆情收集等。通过借助超算技术，这些学科有了新的发展方向。每逢中山大学引进院士时，校方都会带领院士参观超算中心。曾有一位海洋领域的科学家，在经历了漫长的沟通后，直到他看到了“天河二号”超级计算机，才最终决定签约中山大学。
现在，很多学科领域，尤其是在基础科研方面，研究团队运用超算的水平一定程度上就折射出他们在该领域的研究水平。显而易见的例子是，研究者在《SCIENCE》《NATURE》等国际顶级期刊上发表的文章，很多都是依赖于计算能力和实验能力的结合。
2018年，中山大学联合香港理工大学、香港中文大学、香港大学、香港科技大学、澳门大学、华南理工大学、暨南大学、广东工业大学，在粤港澳高校联盟框架下共建“粤港澳超算联盟”。该联盟在超算应用拓展、超算软件开发、超算人才培养、超算资源使用、科学研究项目合作申报、成果转化等方面展开合作。“天河二号”通过位于南沙地区的专线，连接香港、珠海、中山、惠州等地，推动三地共同打造“粤港澳超算资源共享圈”。
超算升级需与广州发展相匹配
南方日报：落地广州后，“天河二号”超算在哪些领域发挥了作用？应用情况如何？
卢宇彤：超算对科技的发展以及对产业和核心关键技术的突破具有关键作用。广州是改革开放的前沿，经济发达，必须有配套的技术作为支撑，企业科技创新的需求也比较大，所以超级计算机中心选择入驻广州。
事实证明，通过这几年的应用推广，“天河二号”成为了国内应用情况最好的、世界上系统运用率最高的超算中心之一。立足广州，我们的用户群体包括了本地大学、科研院所以及企业。近年来，“天河二号”超算在大气、海洋、新材料、生物医药、人工智能、智慧城市、文化媒体等领域，都有极为广泛的应用。
南方日报记者李鹏程李欣黄颖川
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