探訪萊布尼茨超算中心-資訊推薦

2023-05-05 10:10:58


(資料圖片)

德國萊布尼茨超算中心是歐洲最大的高性能計算中心之一,也是德國首家提供量子計算服務(wù)的超算中心。由于中心地位重要,安防措施極為嚴(yán)格,參觀者須提前預(yù)約,提供個人信息并接受安全審查。日前,記者應(yīng)邀隨團來到位于慕尼黑郊區(qū)的該中心探訪。中心負(fù)責(zé)人、副主任赫爾姆特·萊澤爾教授熱情地接待了我們。萊澤爾教授是一位德高望重的科學(xué)家,長期在該中心工作。他帶我們參觀了中心的主要機房。

進入中心后,參觀者須全程跟隨引領(lǐng)并遵循嚴(yán)格限定的參觀路線和區(qū)域,且禁止拍照。記者注意到,中心內(nèi)電子監(jiān)控頭并不多。參觀團進入機房前,值守人員在墻上平面圖的板子上放置標(biāo)有人數(shù)的磁力塊,以標(biāo)明進入該區(qū)域的人數(shù)。陪同人員解釋說,如果發(fā)生火災(zāi)會掐斷電源,所以電子設(shè)備可能會失效,但消防人員可以從最傳統(tǒng)的方法中得知各區(qū)域還有多少人。

萊澤爾教授說,萊布尼茨超算中心成立于1962年,是德國高斯超級計算中心成員。高斯超級計算中心由德國三家超級計算中心聯(lián)合組成,分別是于利希超級計算中心、萊布尼茨計算中心和斯圖加特高性能計算中心,三家各有特點,均為德國頂級的超算服務(wù)提供商。

參觀過程中,記者看到機房里許多設(shè)備上都帶著聯(lián)想的標(biāo)識。據(jù)萊澤爾教授介紹,萊布尼茨超算中心采用了聯(lián)想集團聯(lián)合英特爾公司開發(fā)的新一代超算系統(tǒng)SuperMUC-NG。該系統(tǒng)為中心提供了更強大的計算能力,使中心能夠為用戶提供橫跨天體物理、流體力學(xué)、生命科學(xué)等各種復(fù)雜領(lǐng)域的科學(xué)研究支持。自SuperMUC-NG系統(tǒng)上線以來,科學(xué)家們不僅將超級計算機用于傳統(tǒng)的模擬和模型構(gòu)建,還用于行星觀測、衛(wèi)星氣候數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)圖像和健康數(shù)據(jù)以及人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)中的自動化圖像和模式識別。萊澤爾教授說,SuperMUC-NG系統(tǒng)不僅功能強大,而且減小了所需占用的空間,并節(jié)省超過45%的能耗。SuperMUC-NG系統(tǒng)在項目中的成功使用,進一步增加了對強大的數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)和快速存儲的需求。2021年,SuperMUC-NG系統(tǒng)在升級時又采用聯(lián)想和英特爾研發(fā)的更新方案,計算節(jié)點性能提高了4倍,成為世界上最快、最節(jié)能的計算機之一,并結(jié)合人工智能解決方案來實現(xiàn)先進的模擬、建模和數(shù)據(jù)分析,以滿足宇宙學(xué)等復(fù)雜項目中不斷增長的計算能力需求,吸引了歐洲各地頂尖學(xué)者進行開拓性研究?!拔覀兊南到y(tǒng)能支持需要非常強大計算能力的科學(xué)研究,比如它能通過模擬讓我們知道星星是如何出現(xiàn)的。”萊澤爾教授說,該中心日前運行了一次大規(guī)模的模擬,用整個SuperMUC-NG系統(tǒng)的超級運算能力模擬星際湍流,并且通過模擬獲得了開創(chuàng)性的紀(jì)錄。

超級計算中心擁有一般計算機無法比擬的超強計算力,但超強計算力也使耗能倍增,成為中心必須解決的綠色發(fā)展問題。萊澤爾教授說,萊布尼茨超算中心新采用了聯(lián)想開發(fā)的Neptune直接水冷技術(shù),可以去除計算系統(tǒng)中約90%的熱量,相較于傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)節(jié)能35%。節(jié)省下來的能源可以為4700個德國家庭供電一年。同時,系統(tǒng)運行的余熱還能在冬季為辦公室保暖,讓能源效率得到了進一步提高。萊澤爾教授指著機房內(nèi)仍采用風(fēng)冷、噪聲較大的一排排機箱說,這些設(shè)備很快將全部更換新的冷卻系統(tǒng),會非常安靜。

在超算中心的樓頂上,記者看到大量的、不同年代建造的冷卻設(shè)備。萊澤爾教授說,從前的服務(wù)器很大,自然消耗的能量也很大,產(chǎn)生的熱量很多。現(xiàn)在的設(shè)備比從前小很多,但是由于速度、功率更強勁,因此散熱仍然是不得不面對的問題。機器設(shè)備散發(fā)出來的熱量,幾乎還要用掉同樣多的能源去降溫?,F(xiàn)在新技術(shù)能讓該中心將機器產(chǎn)生的熱量收集起來,變廢為寶,利用這些熱量發(fā)電再去冷卻服務(wù)器。這樣不僅節(jié)約了成本,而且也保護了環(huán)境,為減排作貢獻。

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