大学|中国高校最强超算：上算引力波 下算光量子
国内哪所高校拥有最强超算？
上海交通大学最新启用的科学计算中心夺得这个第一 。
有多强呢？双精度算力峰值超过6PFlops （6千万亿次/秒） 。
就是放到全世界顶尖高校中去比也能排到第5位，仅次于MIT，力压剑桥、哈佛 。
高性能计算在理论科学、实验科学之后已成为人类科学研究的第三大范式 。
近年来，各大高校也纷纷自建计算中心以满足师生搞研究的需要，上海交大就是其中走在前列的 。
在他们的“交我算”计算平台上，云计算、人工智能计算、科学计算、大数据存储平台此前就已皆备 。
从实时运行情况中可以看到，各学院、研究所还有校属医院都在积极排队上机，常年高负载运转 。
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从学科来看，材料、机械、物理、生物、医学全都需要算力，资源十分紧张 。
正是为解决这个问题，上海交大现在又双叒叕添一座新的科学计算中心 。
新科学计算中心落座李政道研究所，研究所重点方向是宇宙学、粒子物理，这些领域的研究将如何用到超算？
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上至天文，下至量子
上海交大此前已有高性能计算集群π2.0，双精度峰值为2.1PFlops 。各院系师生在这个高性能计算平台上已展开多领域研究工作 。
以物理学院的张骏教授为例，他的研究方向之一引力波问题就离不开超算 。
本月他在计算平台上利用率甚至排到第4位 。
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根据爱因斯坦的广义相对论，引力波是“时空的涟漪”，是有质量的物体在运动时对时空的扰动 。
这种扰动会随着距离而衰减，长期以来引力波一直很难被直接观测到 。
只有黑洞合并这类宇宙中的大事件才能产生以人类现有技术能探测到的引力波 。
但茫茫宇宙中又有大量噪声信号，想从中识别出引力波是另一大难题 。
这时，强大算力才能做到的的模拟黑洞合并过程就成了重要研究手段 。
使用超算求解广义相对论方程可以得到引力波的数值模拟，帮助科研人员从探测到的嘈杂信号中识别出属于引力波的部分 。
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除了宏观的天体物理，微观的粒子物理需要的算力也十分庞大 。
上海交大物理与天文学院还有工作组正在开发一套利用照相系统分析海水光学性质的全新方法 。
他们借助超算模拟光子在水中的路径，以及光子被水分子散射和吸收的情况 。
其中一轮模拟需要500万个光子，而遍历整个参数空间则需要近4000轮模拟 。
除了物理研究，上海交大的科研工作者还基于超算平台修改AlphaFold的运行流程 。
开发出的ParaFold优化了并行运算，使运算效率达到原流程的14倍 。
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现在有了新的科学计算中心，在已有的2.1PFlops再添6PFlops，相信能助力上海交大师生做出更多科研突破 。
另外值得注意的一点是，新科学计算中心建在李政道研究所新启用的实验楼内部，占地仅为300平方米 。
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△就在这个楼里
通常超算中心给人的印象多是一座独立的建筑物，达到6PFlops这个规模的怎么也得半个足球场那么大 。
这次的科学计算中心却能建在一座实验楼内，仅用了14个机柜，获得一般通用数据中心70个机柜才能达到的算力 。
计算密度达到通用数据中心的5倍，机房面积更是不足通用机房的1/10 。
在寸土寸金的上海极大节省了建设成本，怎么做到的？
不光占地少，连冬季供暖都包了
超算中心要提高计算密度，使用的硬件配置要够强大 。
上海交大这次的“思源一号”高性能计算机，采用了英特尔最新Whitley平台Icelake CPU 。
具体型号Xeon Platium 8358，32核心，主频2.6Ghz 。
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