国家超级计算深圳中心的“心脏”——机房。南方日报记者 鲁力摄
“给我一个支点，就可以撬动地球。”2000多年前古希腊著名物理学家阿基米德的名言，放在如今深圳这座“创新之城”身上，依然再合适不过。
“十三五”开局之年，深圳率先实现发展动力转换和产业结构变革，迈上了创新驱动发展的道路。溯源成功背后，一座座源头创新载体提供的有力支撑不可或缺。
国家超级计算深圳中心、大亚湾中微子实验室、国家基因库、太空科技南方中心……这些重大科技设施的使用与升级，是深圳加速迈向国际化科技、产业创新中心的支点，也必将推动深圳企业释放出更加澎湃的创新发展动能。
知往鉴今，即日起，《南方日报》将整合旗下全媒体资源，重磅推出系列报道，带您走进深圳那些蒙着神秘面纱的“创新支点”，问道深圳源头创新。
上星期，由国家超级计算深圳中心（以下简称“深圳超算中心”）参与的国家重点研发计划“E级高性能计算机原型系统研制”项目在北京正式启动，这标志着我国E级高性能计算机（以下简称“E级机”）项目正式进入系统研制阶段。
据了解，E级机是指每秒可进行百亿亿次计算的超级计算机，被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，是各国竞相角逐的战略“制高点”。在有关人士看来，此次深圳超算中心的参与，不仅再次向外界证明了深圳的科研水平，还将为深圳加快建设“现代化国际化创新型城市”和“国际科技产业创新中心”提供重要支撑。
尽管如此，在如今的深圳，超算中心这个深圳建市以来政府投资建设的最大科技基础设施，对普通人来说仍充满无限神秘感。它究竟是干什么的，跟我们生活有何关系，又是如何支撑深圳创新能力建设的？为解开谜底，日前记者走进了这个充满未来感的深圳“超级大脑”。
运算能力相当于20万台个人电脑
登记完证件号码，带上“来访人员证”，超算中心市场部的工作人员便将记者带到一栋四层楼高的方形深灰色建筑前，这就是深圳超算中心的核心所在地——机房大楼。
据了解，超算中心是深圳建市以来由市政府投资的最大国家级重大科技基础设施，总投资12.3亿元，此类国家级超算机构在全国现有6家。
穿过几道玻璃门，走上二楼，越过“系统运行监控室”，便来到灰色大楼的“心脏”——机房。走进去，机器轰鸣声接连不断，一排排高大的“黑箱子”上红绿指示灯闪烁不停。
超算中心系统运行部工程师杨帆告诉记者，这里安放的一排排高大的“黑箱子”就是庞大的主机系统——曙光6000超级计算机。
杨帆说，超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究。超级计算机的运算能力也是一个国家最高科研水平的重要标志之一，是一个国家和地区自主创新能力和综合竞争力的具体体现。
而运转在深圳超算中心的这台曙光6000是由中国科学院计算技术研究所研制、曙光信息产业有限公司制造，是中国第一台实测双精度浮点计算超过千万亿次的超级计算机，其最大浮点性能达1271万亿次/秒，双精度浮点处理性能超过每秒2400万亿次，系统总内存容量232TB，存储17.2PB。
“这意味着，这台超级计算机运转起来，运算能力相当于20万台个人电脑能力的总和，而其存储能力相当于80个国家图书馆的藏书量。”杨帆说，这些专业的数据也说明了一种强大的计算速度和计算资源，使得高性能计算和云计算实现成为可能。"
计算资源综合利用率超七成全国最高
然而，拥有超算和能充分利用超算是两回事，把硬件发展起来，有了平台，后面的软件、人才跟上，才能协调发展。
据了解，由于软件开发滞后、设备利用率低，有关中国超级计算在“吃灰”的调侃一度屡见网络。
那么，深圳超算中心的计算资源利用率又有多高？“综合利用率超过75%，全国最高！”该中心负责人给出一个自信的答案。
据该中心主任介绍，依托曙光6000所具有的强大数据处理和存储能力，深圳超算中心将业务领域定位为三大方面：高性能计算、云计算和金融IDC建设。目前深圳超算中心高性能计算用户已达1600个，云计算个人用户超过500万人，机构用户超过2.4万家，IDC托管用户达到42家，系统已完全处于饱和运行状态。
在此背景下，该中心计算资源不仅被广泛应用于气象预报、科研、基因测序、工业仿真等关键领域，还成为华大基因、华强动漫、大疆创新等深圳创新标杆企业的动力引擎。
例如，在气象领域，高性能计算将深圳气象中心复杂的监测数据整合时间从1个小时缩短为“0”，这也使深圳可以提前2小时预报高级别台风预警信号，而以前只能提前10多分钟。
在基因测序领域，深圳华大基因计算密集型的项目也大量使用国家超算中心资源。
上述案例之外，依托高性能计算业务，今年年年初超算中心还助力华强文化的动漫电影《熊出没·奇幻空间》票房成功突破5亿元，再创熊出没系列电影票房新高。据该中心高性能计算部工程师井革新透露，深圳超算中心的大规模计算集群不仅让电影的制作周期缩短了近50%，还为电影的按时上映提供了强大保证，为其节省70%左右的制作成本。
国家超级计算深圳中心。南方日报记者 鲁力摄
让云服务“像自来水一样便捷可取”
依托高性能计算，深圳超算中心在云计算服务领域也布局颇深。
据了解，超算中心云计算系统架构以鹏城公共服务云平台为基础，目标是“立足深圳、服务华南、示范全国”。
目前，其已统一建设规划完适用于全国的虚拟网络空间，基本实现云计算的落地与数据互联互通，打破信息孤岛，让云计算服务无缝对接政府机构、企事业单位、家庭和个人。
云存储、政务云、健康云、教育云、工业云、测试云、警务云、气象云、渲染云、云OA、档案云、电子账单、CA云、工程大数据云及血液云……如今，超算中心的十五个云产品已覆盖1500万深圳人口，该平台也成为国内覆盖面最广、功能最全、用户最多的城市公共服务平台。
这也意味着，如今在深圳，不论你是上学读书、家长互动，还是交通出行、看病挂号、远程健康监测，亦或是去相关政府部门办事，都和深圳超算中心脱不开干系。
更值得一提的是，借助功能强大的云平台，深圳超算中心还大幅降低广大中小企业信息化建设投入门槛。
“以转型发展租用云平台服务器为例，如果自建网站，需购买大量服务器、空调等设备，加上场地及运维支出，花费十几万到几十万元不等。若改为租用云平台的云服务器，则可以按时收费，月租金平均几百元。”
深圳超算中心市场部部长刘宇鹏说，深圳超算中心的目标就是让云服务像自来水一样便捷可取。“中心如同一个大型自来水公司，网络就是自来水管道，一条条接入不同房间（各机构），使用者按‘水表’计费使用。”
发力摘取超级计算机“皇冠”
创新永无止境。为更进一步强化超算应用，提升技术服务质量，深圳超算中心近年来在科研项目上同样孜孜不倦。
不久前，深圳超算中心参与的国家重点研发计划“E级高性能计算机原型系统研制”项目正式在北京启动，这意味着深圳超算中心加入了研制世界最先进的E级计算机系统的团队，将去摘取超级计算机的“皇冠”。
去年8月，由超算中心承担、高性能计算部具体实施的深圳市技术开发项目“大数据的组织模式和高效检索”顺利通过评审验收。该项目主要研究解决云计算环境下大数据的组织方法和高效查询问题。依托该项目，超算中心申请了“一种语义网络总体查询的缓存方法及系统”等国家发明专利2项，软件著作权1项，发表学术论文3篇，取得了一系列丰硕成果。
10月，超算中心参与联合申报的国家重点研发计划“面向航天行业的工程力学优化设计平台研发与应用示范”项目获得科技部正式立项批复。
超算中心高性能计算部部长都政透露，项目组将基于航天行业多约束、多场耦合条件下结构设计优化、组合结构设计优化等复杂应用背景，在底层基础理论与算法、软件平台研发设计、应用环境集成测试等三大方面展开研究，力争实现若干核心功能超越国际同类产品。
而伴随着深圳乃至外部市场对超算技术需求越来越旺盛，深圳超算中心也计划启动设备更新，目前这一计划已被纳入“深圳十大行动计划”中“布局十大重大科技基础设施”项目里。据了解，设备更新后的深圳超算中心将进一步提高其服务质量与效率，推动深圳乃至全国基础科学研究、工业转型升级、信息化等的发展。
“我们计划一步就迈到E级机水平，实现计算能力1000倍的提升。”超算中心负责人表示。
对话深圳超算中心主任：
所有科技创新 都离不开计算
南方日报：当年深圳为什么建超算中心？
深圳超算中心主任：应该说所有的科技创新都离不开计算，计算技术的需求无时无处不在。当年深圳市政府向国家申请，将国家超算中心放在深圳，是因为深圳是一个创新活力强，科技创新非常活跃的城市，需要超级计算机支撑科技创新。
可以说超算中心建立在深圳，对其科学研究、技术创新都起到一个重要的支撑作用，加速科技创新。
现实也证明了这一点，目前深圳超算中心利用率全国最高，综合利用率达到75%以上，这意味着超算中心已经是满负荷运转了。超级计算机的利用率如同展馆利用率，不可能达到100%，通常70%就已经满负荷了。去年有600万元以上的订单因为没办法安排，只能流失。
南方日报：假如超算中心不设立在深圳，采取跟其他城市合作的方式，差别会很大吗？
深圳超算中心主任：我认为会很大。对于超算中心来说，运行机制也很重要。不同的运行机制和激励机制，最后导致的服务效果也会完全不同。
在深圳，时间就是金钱，效率就是生命，市场机制健全发达，这种环境影响下，深圳超算中心的市场意识、客户意识和工作效率以及制度化建设也自然不一样了。
南方日报：用什么指标来衡量超算中心的优劣？
深圳超算中心主任：客户的数量、服务的质量、盈利的能力。事实上深圳超算中心的硬件能力已经不占优势，但之所以有如此高的利用率，更多还是有赖于技术服务质量。
南方日报：超算中心未来的发展目标和规划是什么？
深圳超算中心主任：超算中心扩容升级已纳入深圳“十大行动计划”之中，我们的目标是将设备直接升级为E级机，这意味着将现在的计算能力提高1000倍，摘取超级计算机的“皇冠”。为深圳的创新发展和“十大行动计划”起到重要的支撑作用。
策划：吕冰冰
责编：关皓
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