探秘黔南超算中心:FAST、大数据与云谷

日期: 2014-11-12 作者:唐琼瑶 来源:TechTarget中国

在美丽的贵州省黔南州布依族苗族自治州平塘县,世界上最大的500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,简称FAST)正在施工建设。FAST建成后将用于实现巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、主导国际VLBI网和搜寻星际通讯信号等工作任务。

作为国家九大科技基础设施之一,FSAT承载着重要的意义。不仅将边远闭塞的黔喀斯特山区变成举世瞩目的国际天文学术中心,还将促进黔南州以及西南地区大数据产业发展。以FAST为载体的天文科普教育基地和大射电文化产业园区建设推进贵州甚至全国的科普工作,此外,依托于FSAT工程,中国也将参加世界第一大射电望远镜阵列“平方公里望远镜SKA”大型国际合作项目。

随着天文学的日新月异,存储着海量的数据与信息。FAST和SKA都需要强大的超级计算系统提供支撑。为此,黔南超级计算中心将部署“天眼一号”超级计算系统。“天眼一号”计算能力将达到每秒1000万亿次以上,将配备先进的分布式数据存储技术以及高达100Gb/s的高速网络,为海量数据的高速传输和分析提供条件。

创新的运营模式打造一机两用的超算中心

黔南超级计算中心将于2014年12月1日启动施工,2016年完工,由中科院计算所、曙光与贵州天眼超算(集团)科技有限公司共同建设。三家公司分工明确,贵州天眼是牵头方与投资方,中科院计算所主要提供技术设计方案与后期软件的优化研究,曙光负责超级计算机建设以及后期运维培训工作。

目前,国内很多超算的投资人主要是国家或者事业单位,而黔南超算采用的是“政府引导、区域运营、次级开发、社会与市民参与”的运作模式。

贵州天演超算集团科技有限公司董事长田儒彬介绍,正如有本书所说“得数据者得天下”,大数据是大产业,贵州省高度重视大数据发展,将其作为全省产业转型升级的战略重点之一。

“以平塘天文射电望远镜为依托,以黔南超算中心为核心,以大数据为平台,延伸发展天文与太空旅游、农业、动漫、医疗、养生、020商业等多业态结构,构建智慧城市系统,打造大数据背景下的天文科技旅游城,”田儒彬表示,“黔南超算将打造成西部地区的云谷。”

中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心主任张佩珩介绍,黔南超算主要服务于FAST与SKA,这是在科学计算领域。此外,超算中心会生成大量的天文学数据,这些数据的二次开发和利用可用于科普、动漫与影视等行业。

“这就是一机两用,”曙光公司副总裁任京旸进一步解释,黔南超算一方面作为一个大科学装置满足天文需求,同时承载云计算、大数据与智慧城市的功能。“民营资本的入驻为超算产业注入了新的活力。以超算为核心汇集多个产业,形成商业链条,多产业之间实现利润之后又反哺超算,打造一个完整的闭环生态系统圈,这个意义非常大。”

地理位置独特的超算中心更安全更环保

以天眼超算科技谷为核心的中国天文科技旅游城主地块位于贵州省都匀水泥厂附近,北侧地块位于斗篷山水库东侧,直线距离6840米,占地面积458.7公顷,建筑总面积约230万平方米,总投资额60亿人民币。

据悉,黔南超算将构建在都匀废弃的矿山中,隧道的施工即将开启。这样一个位于地面以下的超算中心非常安全可靠,同时成本更低更具有灵活性。不仅如此,张佩珩表示,传统的水泥厂与矿厂属于污染严重的企业,而天眼要打造的超算中心及其产业群将是绿色环保的,实现传统的产业升级。

将超算机器房在溶洞与隧道中,显然比那些构建上地面上的建筑的抗攻击能力更强,这是选址上的安全。从大范围物理安全上看,贵州省位于内陆地带,相对沿海地带来说更加安全,而且靠近东南亚周边新兴市场,形成新的经济增长级。

此外,贵州的电比较廉价,“结合曙光新一代机房技术,比如液冷可以进一步降低能耗。”任京旸表示。

让超算接地气 走进千家万户

一直以来,超算被看作是高大上的事物,国内目前也构建了众多的超级计算中心,用于政府与公共事业。黔南超算在其中独树一帜,除了创新的运营模式,其在构建的时候已经明确了其上运行的应用需求与未来扩展计划。张佩珩表示,先有FAST项目与未来的SKA项目的计算需求,超算中心建成后投入运营就可以用掉大部分计算能力。其次,它的应用模式非常明确,这样可以对机器的体系结构做出调整,同时对软件进行优化。任京旸补充,曙光作为基础架构供应商,围绕应用进行了定制化,确保效果比通用的更好。

黔南超算一期主要满足FAST计算需求,目前的单孔径设备每天的峰值计算量至少在200万亿次以上,同时存储容量非常大,可能达到10PB,之后可能会扩展到50PB。

这些海量的数据将通过再次开发与利用催生大数据与文化产业,比如游戏、动漫与影视等等,形成大数据背景下的天文科技旅游城,满足天文旅游、天空游乐、数字农业,未来社区与医疗养生等多功能于一体的智慧城市系统。

田儒彬表示,该黔南超算中心建设总投入超过20亿元,建成后平均年创造产值不低于10亿元,预计2024年实现500万旅游人次的年规模。同时为贵州省构建智慧城市管理系统、智慧交通、智慧医疗与智慧社区等搭建平台,让企业与个人都感受到超算的魅力。

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