天河二号，“最强大脑”在忙啥

各位吃瓜群众早上好，我是“小超”。什么，超人？他老人家都多大年纪了，人家可还是“10后”的“小鲜肉”呢！

我出生在“国家超级计算中心”家族，排行第五。2014年1月，广东省政府、广州市政府、国防科技大学和中山大学联手把我带到这个世界，因为出生在广州，所以取名“广州超算中心”。2015年9月，中山大学正式成为我的“监护人”，从此抚养我、教育我一路成长。

含着金钥匙出生

和出生在天津、深圳、长沙、济南的四位哥哥比起来，我可以说是“含着金钥匙出生”的。所以哦，你别看我年纪小，本领可一点不比超人差。

当然了，相比超人那种浑身散发着荷尔蒙的“肌肉男”，我这种走“智慧型”路线的实力派，一身的神通都来自于脖子上的这颗“最强大脑”，那可是国家“十二五”期间科技创新的重大标志性成果“天河二号”超级计算机，一期系统峰值计算速度为每秒5.49亿亿次，持续计算速度为每秒3.39亿亿次（对对，偶木有打多一个字，你也木有看错，的确是两个“亿”）；存储总容量相当于600亿册每册10万字的图书。

这是什么概念？凭你这肉身凡胎，想穿“十八层脑洞”肯定也是一脸蒙圈儿。这么说吧，假设每人每秒钟进行一次运算，“天河二号”运算1小时，相当于13亿人同时用计算器算上1000年。

在“世界超级计算机TOP500排行榜”中，“天河二号”连续六次排名世界第一。这在世界超级计算机领域可是头一份儿，打破了超算领域世界记录。虽然后来“六弟”无锡超算中心的“神威·太湖之光”超级计算机登上榜首，但我依然拥有当今世界上运算速度第二快的“大脑”，综合技术处于国际领先水平。

让产业创新更高效

有人不服气了，算这么快有神马用，跟我们小老百姓有一毛钱关系吗？告诉你，关系大了去了。

就说说最近让全国人民喜大普奔的一件事吧：国产C919大型客机首架机日前完成首飞前最后一项评审任务，可择机开展首飞。这里就有俺“小超”的功劳——

如今，在大型客机方案设计和布局细化设计中，数值模拟代替风洞试验的比例已经超过50%，成为主要手段。中国商用飞机设计有限公司北京研究中心针对设计变量300个、参数空间达到3.0×10400的大型民用客机全参数气动优化问题，利用2.4万个CPU核开展了全参数启动优化设计。在“天河二号”计算6天，完成了在其自身计算平台上需要2年的工作量（前面那一堆你看不懂的专有名词不重要，重要的是后头，商飞北京研究中心的计算机系统应该够牛了吧，要两年！到我这里，6天！）。

还有高速列车、大型船舶制造的设计，既要性能好，又能保证安全，还得适应各种极端复杂多变的大气、温度和水流环境，那可不是随便在纸上画一画，光看个高颜值，还得算，把各种复杂变量加进去，在计算机上进行数值模拟，过得了关才能上。“小超”我这每秒几亿亿次的大脑瓜子转一转，就能极大幅度提高我国尖端工业制造的研发设计效率。

医药创新研发，也和人民群众的健康福祉息息相关。中科院上海药物研究所借我的大脑，开展了75万个小分子化合物的结合亲和力评估，完成了600多个各类药物的体内外活性测试评价。非洲爆发埃博拉热疫情后，中科院上海药物研究所在我这儿进行面向埃博拉病毒的虚拟药物筛选，一天时间内就完成了世界上已知结构的4千万分子化合物的筛选工作，为针对未知突发性病毒的快速虚拟药物筛选，提供了有效手段。

让生活服务更精细

和日常生活相结合，“小超”还有很多看得见、摸得着的神通。比如天气预报，家家都要看，天天用得上。过去我们总抱怨气象局报得不准，其实是因为影响天气、特别是局部点位天气的自然因素实在太多太复杂，很多甚至还没有为人所知，正所谓“天有不测风云”。

近年来，数值预报的应用，大幅提升了天气预报的精度和准度，能把预报的内容锁定到具体时段、特定的街区。作为一种定量和客观预报，数值天气预报的计算数据非常之多，很难用手工或小型计算机去完成。天气嘛，瞬息万变，要的就是快、准、狠，否则，等你吭哧吭哧算上十天半月，黄花菜都凉了。

这时……没错，我又要登场了！中国气象局广州热带海洋气象研究所在“天河二号”上，成功开发实现了3公里水平分辨率的全国区域数值天气预报模式，24小时预报只需要19.6分钟完成。国家海洋局南海预报中心在“天河二号”上，成功部署南海预报业务系统，7分钟完成全南海78小时的海浪预报，14分钟完成南海及周边地区78小时的风向和风力预报，厉害吧！

小孩子不关心天气，喜欢动画片，可如今的动画片制作，已经和“70后”“80后”小时候风靡的《黑猫警长》《葫芦娃》截然不同，计算机是不可或缺的工具。

《疯狂动物城》播出后，兔子朱迪让很多观众都惊叹：太真实了，尤其是小动物们身上细致的毛发。事实上，要做到这种效果，渲染计算的量非常大，因为一根根毛发贴在物体表面，要进行动力学模拟，并辅以合适的光照模型。

现在的动画电影，都极力地打造接近真实世界的场景，每一帧都需要大量的CPU资源，如果是4k分辨率则计算量更大，有的一帧就需要计算1天时间。一部90分钟的电影，每秒24帧，整个渲染需要耗费的时间就是天文数字了。我“小超”有海量的计算资源，刚好能满足这个需要。这么说吧，电影《阿凡达》动漫渲染制作耗时一年多完成，如果用“天河二号”，仅用1个月，就可制作出与《阿凡达》动染效果相当的影片。

目前，我正在支持华强（就是做《熊出没》那家公司）、奥飞（旗下动画片就更多了，小孩子们耳熟能详的有《巴啦啦小魔仙》《超级飞侠》《铠甲勇士》等）、酷卡等多个用户的动画渲染业务。

支撑800多项国家级课题研发

所以说，这年头，这哪行哪业都离不开计算机的年头，特别是计算机在基础研究、工业制造、社会服务等各个领域扮演越来越重要角色的年头，能算就是我“小超”的核心竞争力。都说数学是自然科学之母，作为我国大科学、大工程、新产业的基础性研发平台，我的应用领域遍及大气海洋环境、天文地球物理、工业设计制造、新能源新材料、生物医疗健康和智慧城市云计算等各个领域，为我国的科学研究和技术创新提供强大的平台支撑。

特别是跟上了“中大麻麻”后，我施展本领的舞台更广了。学校把我与新组建的数据科学和计算机学院、大数据科学研究中心一体化运营，形成“一院两中心”三位一体的管理机制。

这样的运行体制，一方面依托学校在大气海洋、地质环境、天文物理、化工材料、生物医学等学科领域的优势，以及计算机学院在软件工程、计算智能、信息物理系统等领域的技术优势和人才培养优势，给我提供高层次的软件人才和学科应用支撑；另一方面，我的超级计算机系统反过来大大促进了学校各学科领域的科研创新和人才培养。甚至有些有名的大学者、大教授选择来中大，说句傲骄的话，那就是因为看上了我！

在中山大学的大家庭里，我得到各方培养和锻炼，本领日益精进。截至2016年底，我服务用户数超过1600家；全系统利用率最高时达到84.5%，全年平均60%多；支撑了800多项国家级课题的研发工作，单是中大校内，就有200多个团队在研究中使用过“天河二号”。靠着我“小超”，学校与国内外高校、科研机构打造了一条多学科、多领域交叉研究的创新“生态链”。（人民日报中央厨房·南方南工作室 贺林平）

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