广州@@“天河二@@号@@”超级计算@@机@@的@@应用模式@@研究@@

 

　　当前@@，信息技术与多领域融合正引发新一@@轮产业革命@@。广州@@市委@@、市政府@@审时度势@@，于@@2011年成功申报了国家超算中心项目@@，并大力推动超级计算@@机@@@@“天河二@@号@@”落户广州@@@@。目前@@广州@@@@超算中心@@已成为广东最大的高科技基础设施@@，“天河二@@号@@”实现了世界最快超算@@“六@@连冠@@”，并建设了数字制造@@等@@@@6个云超算平台@@@@，为区域创新以@@及智能制造@@、生物医疗@@等@@新兴产业加速@@发展@@发挥了重要作用@@，逐渐成为广东科技创新的新引擎@@。广东部分支柱传统产业发展@@疲态渐显@@，先进装备制造等@@新增长点正在@@孕育但规模尚不够壮大@@。在@@新旧增长动力转换的关键时刻@@，应进一@@步发挥@@“天河二@@号@@”的支撑带动作用@@，助高端装备制造@@、生物医疗@@、新材料@@、新能源@@等@@新兴产业和@@“互联网@@+”新业态@@实现@@“超速度@@”发展@@。

 

 

　　超级计算@@机@@集高性能计算@@@@、大数据@@@@@@分析和云计算@@@@于@@一@@体@@，是当今全球国家创新体系的重要组成部分和世界各国争夺的战略制高点@@。以@@超级计算@@机@@为支撑的互联网@@应用正加速@@向各个领域渗透@@。

 

　　(一@@)超级计算@@机@@是@@基础科学创新和重大技术攻关的重要手段@@。超级计算@@机@@是@@物理@@、化学@@、新材料@@等@@原始理论创新的主要研究平台@@@@，更是微观@@粒子等@@基础科学研究的唯一@@平台@@@@。美日等@@国利用超级计算@@机@@在@@超材料@@、基因工程@@、新能源@@等@@众多领域已取得了大量科技突破@@，科研成果在@@众多新兴产业领域产生了深远影响@@。我国的载人航天@@、“两弹一@@星@@”等@@科技进步也离不开超算的支持@@。

 

　　(二@@)超级计算@@机@@是@@“加速@@”企业科技创新的重要工具@@。超级计算@@机@@是@@使@@“互联网@@+”动力更充足的新引擎@@，是企业实现技术创新@@、提高生产率和竞争力的重要工具@@。据@@《美国国家科学院工程技术委员会报告@@》统计@@，与普通计算@@机应用相比@@，使用超级计算@@机@@可显著加快@@生产速度和提高经济效益@@，助企业实现产品研发周期缩短@@30%-60%，工程成本降低@@13%-30%，产品产出率增加@@25%等@@。

 

　　(三@@)超级计算@@机@@是@@吸引高端产业和优秀人才集聚的重要平台@@@@。超级计算@@机@@有较强的产业支撑@@、功能承载和创新引领能力@@，能吸引高端产业和创新资源集聚@@。天津的@@“天河一@@号@@”比广州@@的@@“天河二@@号@@”早@@4年研制成功@@，天津市依托@@“天河一@@号@@”已吸引了一@@大批云计算@@@@@@、智能装备@@、影视制作等@@企业落户超算中心周边@@，聚集了大量高端科技领军人才@@，生物医药国际创新园@@、国家新媒体产业园等@@众多园区相继崛起@@。目前@@“天河一@@号@@”所在@@的天津滨海新区已成为京津冀地区自主创新和高新技术研发的高地之一@@@@。

 

 

　　广州@@超算中心@@围绕产业转型升级需要@@，以@@“天河二@@号@@”超级计算@@机@@为依托@@，大力促进高性能计算@@@@、大数据@@@@@@和云计算@@@@应用与多学科@@、多领域的深度融合及应用转化@@，逐步形成了超算应用的@@“6+X”模式@@，即六@@大应用服务平台@@@@+不断拓展@@的科技服务@@，为解决广东基础科技创新和重大技术攻关提供了重要抓手@@，助推@@“互联网@@+”新产业@@、新业态@@加速@@发展@@@@。

 

　　(一@@)以@@“装备的全数字设计与制造平台@@@@”加速@@高端装备制造等@@产业发展@@壮大@@。广州@@超算中心@@通过该平台@@为用户提供产品设计@@、加工和装配等@@全生命周期仿真支持@@，助装备制造将从数字制造@@转变为依托高性能计算@@@@、大数据@@@@@@、云服务协同运行的更智能化制造@@;目前@@已支撑了商用大飞机@@、高铁@@、新型汽车等@@研发@@。其中中国商用飞机设计公司通过广州@@@@“天河二@@号@@”开展飞机气动设计@@，计算@@6天即完成普通计算@@平台@@@@2年的工作量@@，并在@@国际上首次@@实现了全机复杂构型高精度数值模拟@@，为高端工程研制提供了关键的精准数据@@@@@@。目前@@，基于@@@@“天河二@@号@@”平台@@，广船@@、广汽等@@行业龙头企业组建了数字制造@@协同创新中心@@，广州@@光机电研究所等@@组建了@@3D打印云制造创新服务平台@@@@，共同推动广东制造技术的协同创新@@。

 

　　(二@@)以@@“生物计算@@与个性化@@医疗平台@@@@”推动医疗健康产业变革@@。广州@@超算中心@@该平台@@可使基因大规模系统建模等@@复杂研究成为可能@@，使医疗与基因工程@@更加集成化@@、个性化@@，加速@@精准医疗@@、健康大数据@@@@@@@@、可穿戴设备等@@新产业@@发展@@@@。如华大基因公司通过广州@@@@“天河二@@号@@”进行全基因组信息分析@@，3小时内即完成普通计算@@机处理@@1年的工作量@@，大大提高了服务质量与效率@@;并构建了面向产前检查的完整产业链@@，开展了百万人基因测序@@，推动现代医疗向精准医疗变革@@。该平台@@助中科院上海@@药研所完成了@@600多个各类药物的体内外活性测试评价@@，为治疗恶性肿瘤@@、乙肝@@、糖尿病等@@重大疑难疾病提供了宝贵的药物先导化合物@@。

 

　　(三@@)以@@“能源@@及相关技术数字化设计平台@@@@”开启@@“互联网@@+能源@@”新时代@@@@。广州@@超算中心@@该平台@@可解决能源@@生产@@、储存和利用中材料@@、装置@@、工艺等@@的研发与安全评估等@@问题@@。如远景能源@@公司在@@该平台@@开发了寻找风能的格林威治云平台@@@@，用户通过手机接入该云平台@@@@，2小时内即可选定风机的精确地址@@。该云平台@@改变了传统风机需翻山越岭@@、耗费大量人力物力的宏观选址模式@@@@，通过超级计算@@机@@和地理大数据@@@@@@应用@@，助客户更便捷@@、更精准地找到资源@@，使项目实际投资收益提升@@20%以@@上@@。目前@@远景能源@@公司已经成为全球能源@@互联网@@技术领军企业@@。

 

　　(四@@)以@@“城市云服务平台@@@@”推动智慧城市@@建设@@。广州@@超算中心@@该平台@@可为智慧城市@@建设提供高效可靠的服务@@。目前@@广州@@@@“天河二@@号@@”已适配广州@@市电子政务@@@@数据@@@@管理@@、云盘存储等@@系统@@，电子政务@@@@、电子医疗@@、电子灾害预报等@@业务都在@@该平台@@上实现@@。同时@@，该平台@@还可进行银行@@、保险@@、证券等@@行业的大数据@@@@@@储存@@、快速分析等@@@@。如陕西省高性能研究中心依托@@“天河二@@号@@”实现了千万级投资组合的多维度市场风险分钟级准实时计量@@，为我国金融机构增强风险敏感性@@、提升资金精细化管理能力提供新途径@@。

 

　　(五@@)以@@“材料科学与工程计算@@应用服务平台@@@@”助推@@新材料@@产业蓬勃兴起@@。广州@@超算中心@@该平台@@可助企业依托计算@@模拟在@@极短时间内对材料进行纳观@@、微观@@、介观@@、宏观尺度等@@多层次@@研究@@，从大量化合物中快速找到理想材料@@，并在@@模拟的极端环境下测试新材料@@性能@@。目前@@已支持中科院等@@在@@材料科学研究上取得突破@@。随着超级计算@@的应用@@加强@@，广东的材料设计将迎来黄金@@(1223.20, -3.10, -0.25%)时代@@。

 

　　(六@@)以@@“天文地球科学与环境工程平台@@@@”加快@@地理@@、物理等@@基础科研创新@@。广州@@超算中心@@该平台@@可为客户提供地质@@、海洋等@@环境活动及宇宙粒子演化等@@模拟研究@@，并对泥石流@@、台风等@@灾害天气进行快速预警@@。北师大@@[微博@@]科研团队利用该平台@@率先在@@国际上完成了@@3万亿粒子数的中微子模拟@@。德国慕尼黑工业大学等@@团队利用广州@@@@“天河二@@号@@”模拟再现了@@1992年美国兰德斯地震波传播过程@@，在@@研究地质灾害机理和地震预报方面取得新突破@@。

 

　　(七@@)拓展@@“互联网@@+”新业态@@新领域应用@@，加速@@更多@@新兴产业发展@@壮大@@。广州@@“天河二@@号@@”可显著提升动漫和@@3D电影制作速度@@，目前@@已为华强@@、奥飞@@、酷卡等@@企业提供快速渲染支持@@。可通过数字虚拟孕育@@“互联网@@+”新业态@@，开发虚拟试衣@@、模拟试驾等@@应用项目@@。创业者可通过互联网@@创新使用@@“天河二@@号@@”进行材料加工@@、软件设计@@、动漫渲染等@@多种应用@@，一@@个人可代替多人在@@短时间内完成一@@部机器@@、动画片等@@设计制作@@。

 

 

　　广州@@超算中心@@“天河二@@号@@”虽在@@技术方面已获得全球最快@@“六@@连冠@@”，但在@@应用方面目前@@存在@@一@@些瓶颈@@，如应用市场处于@@初级阶段@@，大量对高性能计算@@有需求的企业对超级计算@@机@@@@“不了解@@”;应用软件研发不足@@，部分行业领域@@“用不了@@”;超算人才匮乏@@，部分企业@@“不会用@@”等@@。因而目前@@广州@@@@@@“天河二@@号@@”的利用率远低于@@天津@@“天河一@@号@@”，且应用范围较狭窄@@，支撑区域经济发展@@和吸引高端产业集聚的潜能亟待释放@@。新常态下@@，广东正处于@@新旧产业更替@@、新旧增长动力转换的关键阶段@@，省直有关部门和各级政府@@应高度重视广州@@超算中心@@@@“天河二@@号@@”的辐射带动作用@@，加快@@应用推广@@，助推@@广东先进制造业@@、高端服务业和战略性新兴产业实现@@“超速度@@”发展@@，培育新的经济增长极@@。

 

　　(一@@)要加快@@全省超级计算@@机@@市场的培育@@。一@@是围绕广州@@超算中心@@@@6大平台@@定期组织各行业@@、各领域的合作交流会@@，加强广州@@超算中心@@与全省各地企业的业务对接@@。二@@是建议有条件的地级市引进建设一@@批超算应用示范项目@@，发挥示范带动效应@@，吸引更多@@企业运用广州@@@@“天河二@@号@@”。三@@是推广广州@@市在@@@@“天河二@@号@@”上建设电子政务@@@@的成功经验@@，逐步把各级政府@@的政务@@和海量数据@@@@置于@@广州@@@@“天河二@@号@@”上运行@@，提升各级行政效率@@，及时掌握和分析全省及地方的经济社会运行情况@@。

 

　　(二@@)要推进超算应用软件研发@@。一@@是推动广州@@超算中心@@与天津@@、上海@@、深圳等@@超算中心以@@及曙光@@、浪潮等@@企业的合作@@，共同解决应用软件的引进和研发问题@@。二@@是建议各级财政加大对超级计算@@机@@应用的投入力度@@，重点支持大型超算应用软件的研发@@。三@@是以@@国务院出台@@《关于@@运用大数据@@@@@@加强对市场主体@@服务和监管的若干意见@@》为契机@@，大力加快@@基于@@@@大数据@@@@@@@@、云计算@@@@、物联网的新兴产业发展@@@@，加强大数据@@@@@@@@、云计算@@@@应用软件研发@@。

 

　　(三@@)要加强超算人才队伍建设@@。一@@是积极推动全省各大院校举办或承办大学生超算大赛等@@活动@@，培养大学生使用超级计算@@机@@的@@兴趣和技能@@。二@@是以@@更加优惠的政策吸引海内外高层次@@超算人才落户广东@@。三@@是建立人才培养机制@@，如促进广州@@超算中心@@与曙光@@、浪潮等@@高性能计算@@机公司联合共建高性能计算@@培训基地@@，开辟超算人才培养的新渠道@@。

 

　　(四@@)以@@广州@@超算中心@@@@、分中心为重要支点吸引高端产业集聚@@。借鉴天津通过在@@@@“天河一@@号@@”周边建设多个新兴产业园区形成高端产业集群@@的经验@@，建议广东省科技厅及广州@@市在@@系统分析区域产业规划的基础上@@，在@@广州@@超算中心@@以@@及天河@@、黄埔@@、南沙三@@大分中心周边加快@@规划建设若干相关产业园区@@，吸引软件@@、智能制造等@@企业集聚@@，形成高端产业集群@@。