今天小编分享的科学经验:欧洲用教堂建高性能计算中心,背后还是中国技术输出,欢迎阅读。
教堂和高性能计算,看似是两个毫不相关的词汇。
但就在距离巴萨主场诺坎普体育场 1.4 公里的一座教堂里,两者奇妙地关联在了一起——
就在这栋建筑里,布设着西班牙最强大的超级计算机之一。
这就是巴塞罗那高性能计算中心(Barcelona Supercomputing Center,简称 BSC)。
有人称之为 " 世界最美高性能计算中心 ",也有不少科技爱好者盛赞它的独特,将其视作去到巴塞罗那必须打卡的地标。
而作为来自中国的探访者,就在最近的一次实地 " 探店 " 中,我们还发现,如此特别的一处高性能计算中心里,还有不少中国元素。
教堂里的高性能计算中心
当古典建筑与前沿科技碰撞在一处,或许你会产生这样的疑问:高性能计算中心为什么会建在教堂里?
与颇具浪漫色彩的观感相比,内在的原因其实十分理性:
在这个集群筹建初期,用于准备的时间仅为 4 个月,因此需要找到一个足够大、足够高的建筑以实现快速布设。
而这座名为 Chapel Torre Girona 的教堂,当时已经空置。教堂的层高天然利于散热,位置又恰好在项目负责方加泰罗尼亚理工大学(UPC)附近,于是顺理成章地成为了首选。
在 2004 年,由西班牙教育部、加泰罗尼亚地方政府和 UPC 联合推动,这里正式成为西班牙国家高性能计算中心。
目前,这一中心主要致力于解决应用型的科学问题,比如计算机科学、生命科学、地球科学,以及空气质量预测、智慧城市等实际应用。
有意思的一点是,这个教堂里的高性能计算集群,连布线的色彩都颇有讲究——采用的是加泰罗尼亚当地的传统配色。
而其中的中国技术,则可以从 2017 年说起。
这一年,联想集团和 IBM 合作,为 BSC 交付了高性能计算机MareNostrum 4,其峰值性能为 11.15 petaflops,即每秒 11.15 千万亿次浮点运算。
在 2017 年 6 月,MareNostrum 的世界排名为第 13 名。截至 2022 年 11 月,MareNostrum 在 TOP500 榜单中排名为第 88 名。
2022 年 6 月,BSC 又和联想签署联合研究協定,三年内计划向西班牙和欧盟的高性能计算领網域优先投资 700 万美元,共同推进高性能计算在各个领網域的研发工作,如精准医疗应用、芯片设计和研发、更具可持续性的高性能计算机和数据中心开发等。
到了今年,BSC 的新一代高性能计算机 MareNostrum 5 已经进入安装阶段。这一新集群的架设同样有联想的参与。
MareNostrum 5 的通用集群安装预计于 2023 年中期完成,集群性能将超过 35 petaflops,就是说,其计算能力将比前代提高数倍。
在目前的 TOP500 榜单中,这一算力水平能排进世界前 20。
不过因为教堂空间有限,我们在现场看到,MareNostrum 5 已经被安排到了新的场地当中。如果你也来此打卡,现在就能一趟看到两种不同画风的高性能计算集群了。
值得一提的是,如果考虑到能耗问题,MareNostrum 4 其实还是全球最节能环保的高性能计算系统之一,能源效率为 11865 gigaflops/watt ——在 2018 年的 Green 500 全球节能高性能计算机榜单中排名第十。这同样得益于联想的绿色计算方案。
就在我们到访的前一天,BSC 还刚刚完成了一次水冷技术测试——
新一代的 MareNostrum 5 采用了联想自主研发的海神温水水冷技术。这一解决方案利用直接温水冷却 + 液体辅助空气冷却 + 后门热交换器的三重技术,实现了温水液冷 + 热能回收,可以去除计算系统中约 90% 的热量,相较于传统风冷技术节能 35%。
(不过 MareNostrum 4 一年光电费还是得花 1 千多万人民币。)
欧洲超算里的中国技术
实际上,如果说起中国技术力量参与其中的欧洲高性能计算系统,巴塞罗那高性能计算中心并不是独一家。
在德国莱布尼兹高性能计算中心(LRZ),世界排名第 29 的SuperMUC-NG,同样是由联想和英特尔合作交付。
莱布尼兹高性能计算中心是德国最大的高性能计算中心,也是欧洲最著名的高性能计算中心之一,不仅面向德国高校提供服务,也面向整个欧洲的科学、研究和学术界提供高性能计算资源。
此前,莱布尼兹高性能计算中心曾完成世界上最大的地震和海啸模拟,比如苏门答腊地震,相关研究能够实现实时情境规划,帮助预测余震和其他地震灾害。
联想目前已经和 LRZ 达成了两个阶段的合作。现在,SuperMUC-NG 的核心,采用的是带有水冷技术的联想 NeXtScale System M5,配备 3072 个联想 NeXtScale nx360 M5 WCT 计算节点。
而如果打开 TOP500 的榜单界面,还能发现更多类似的案例,比如马克斯・普朗克科学促进学会的 Raven-GPU,德国卡尔斯鲁厄理工学院的 HOREKA-GREEN 等。
在这背后,值得关注的一组数据是,在大众所熟悉的 PC 和手机之外,联想其实还是全球份额最高的 TOP500 高性能计算机供应商——包括上海交通大学的 " 思源一号 " 等国内高性能计算集群,也是由联想提供技术解决方案。
并且,联想已经成为全球第三大伺服器提供商和第五大存储设备厂商。
2022/23 财年,联想 ISG 基础设施方案业务营收近 100 亿美元,同比增长近 40%,连续 7 个季度实现了利润同比增长。
这就意味着,联想在保持 PC 业务全球份额第一的同时,实际上正在非 PC 业务上打造新的增长极,而其中关键的机会,其实就是在算力,在基础设施上。
尤其到了今年,在新一波 AI 浪潮的冲击之下,联想向算力方向大力推进的目标更是十分明确。
就在今年的联想 Kick Off 大会上,杨元庆再次强调将全力推动 " 普慧算力 " 的落地和普及,核心目标,就是在伺服器、高性能计算等基础设施方案业务上取得快速发展。
联想集团执行副总裁、ISG 基础设施方案业务集团总裁柯克 · 斯考根(Kirk Skaugen)进一步解释说,未来 3 年,数据量仍将呈现指数级增长,比在此之前这些年加起来的数据都更多。
今天我们看到数据处理的程度实际上只达到了 2%。ChatGPT 这个热点在一个月之内就获得了 1 亿用户量,而这只是个开始。
言下之意,即围绕算力和基础设施,全球新一轮的快速增长和竞争才刚刚拉开帷幕。
对于联想这样的中国企业而言,这无疑是长期技术积累之下," 爆兵 " 增长的一个新的机会点。
One More Thing
就在这趟超算探店之旅中,围绕算力的新增长、中国技术的新机遇,我们还窥见了更加直观的案例——
联想已经把伺服器工厂,开到了欧洲腹地匈牙利。
无论是巴塞罗那高性能计算中心,还是莱布尼兹高性能计算中心,现在都能快速从这里获得定制伺服器产品。
这家工厂的厂长索博尔奇 · 佐约米(Szabolcs Zolyomi)向我们透露,现在,联想在欧洲、中东、非洲地区销售的 90% 伺服器,都是在此生产交付。
目前,这家工厂每天能生产 1000 台伺服器和存储设备,4000 台工作站和商用台式机,还能完成每天 20-30 个复杂机架解决方案的设计和生产。
而工厂的第一条产线,正是联想深圳工厂的 1:1 输出。