神威E级原型机8月将在国家超级计算济南中心落地济南有望摘得超算界下一顶“皇冠”
7年前，首台纯国产超算神威·蓝光安家济南 神威·蓝光计算能力每秒千万亿次
下个月，神威E级原型机将在济南落地 神威·太湖之光计算能力每秒十亿亿次
3年后，神威E级计算机有望在济南“诞生” 神威E级计算机计算能力每秒百亿亿次神威·蓝光主机内部展示量子产品（黄智义 摄）
超级计算机，这个听起来神秘又遥远的名字，离济南人并不远。中国第一台纯国产超级计算机，“神威”系列的老大哥“神威·蓝光”7年前就在济南“安家”了。而下个月，神威E级原型机也将在国家超级计算济南中心落地，这意味着济南有望摘得超算界的下一顶“皇冠”！
或成省内首个大科学装置
为了给神威E级原型机的落地做最后的准备，潘景山和同事们最近一段时间格外忙碌。潘景山是国家超级计算济南中心副主任，7月5日当天，接受完采访，他便立即赶往高铁站，准备出差。按照计划，8月20日左右，神威E级原型机就要安装完成。
记者了解到，E级计算机是全世界公认的超级计算机界的下一顶“皇冠”，各国都在竞相研发。作为E级超算拥有百亿亿次的运算速度，性能要比现在全球最快的超级计算机高出8倍。不过，从神威E级原型机到神威E级计算机，中间还需要经过大约3年的研发期。
神威E级计算机一旦成功，将拥有每秒百亿亿次的浮点运算能力。可以预见的是，神威E级原型机落地济南3年之后，神威E级计算机有望在济南“诞生”，E级计算机将有可能成为在山东省落地的第一个大科学装置，而它的“栖身之地”仍然会是国家超级计算济南中心。这个位于齐鲁软件园内并不算显眼的机构建成于2011年，是科技部批准成立的全国6个千万亿次超级计算机中心之一，总投资6亿元。它的建设成功标志着中国成为继美国、日本之后，第三个能够采用自主处理器构建千万亿次超级计算机系统的国家。
E级原型机性能大幅提高
有必要梳理下“神威家族”。中国第一台纯国产的超级计算机，“神威”系列的“老大哥”神威·蓝光2011年来到济南。2016年，位于无锡的神威·太湖之光发布，一度成为世界上计算速度最快的超级计算机。而今年8月，神威·太湖之光的升级版——神威E级原型机将在国家超级计算济南中心建设完成。
“神威家族”一代更比一代强。神威·蓝光的计算能力是每秒钟一千万亿次(即10的15次方)。这个数字相当于70亿人一起计算，每人使用一个手持计算机，每秒钟计算一次，需要连续计算接近40个小时才能完成。神威·太湖之光则以每秒十亿亿次的计算能力多次居于全球超算500强榜首。
据了解，从首次登顶世界最快超级计算机宝座开始，中国超算已经斩获全球超级计算机500强榜单的“十连冠”。如今神威E级原型机的研制成功，让中国在未来冠军路上又迈进了一大步。潘景山介绍，神威E级原型机的规模是512个节点，性能则是现有超级计算机的4倍。
大数据分析计算的“全才”
算力如此强大的超级计算机，到底能干些什么呢？7月5日，在国家超级计算济南中心的机房，工作人员李丽君指着多个黑色的一人多高的大机器告诉记者，“正因为应用了超级计算机，天气预报才可以准确计算到各个区。现在国内的天气预报可以精确到5公里，而省内则可以精确至3公里。”
实际上，在过去7年里，神威·蓝光一直在悄悄地改变着我们的生活。从天气预报到洋流测算，从金融数据分析到高端装备制造，从汽车碰撞仿真模拟到动车隧道交会对开分析，这些都需要应用超级计算机技术。也就是说，今天哪块云彩要下雨，预测青岛浒苔何时靠岸，都可以靠超级计算机来精准计算。
而以全国产为特色的神威E级原型机也已经有了不少动作。比如2016年国家超算济南中心与国家海洋局第一海洋所获批了E级应用软件项目“海洋环境高性能数值模拟应用软件研制”。后续双方和青岛海洋科学与技术国家实验室一起深度合作，共同研制超大规模可扩展高效率的海洋数值模式软件和海洋应用软件系统，为透明海洋、深海极地、蓝色生命等大科学计划和国家海洋战略提供高效服务。
超算生态系统亟待建设
下个月，神威E级原型机落地济南后，还有哪些大动作？“E级原型机到位后，我们将重点围绕两个目标来行动。”潘景山介绍，目前济南和青岛之间的信息高速公路已经打通，济南和青岛可以联合起来，共同打造山东大超算格局。另一个目标是，由山东省牵头，把全国的超算中心互联起来，形成一个分布式的国家超算中心，打造超算互联网。
在潘景山看来，E级计算机是一个点，超算互联网是一个面，超算生态系统则是一个体，这样点、面、体结合起来，一个高科技发展战略就形成了。而超算生态系统是让他比较担忧的一个问题。“我们和国外比起来，在生态系统方面差距很大。”
在超算生态系统方面，我们和国外相比，就像一个婴儿和成年人对比，毕竟我国自己研发的CPU才有几年的时间。潘景山直言，“建议山东能基于国产CPU打造出一个生态来，为2021年E级计算机的诞生做铺垫，把生态系统应用建设完善。我们接下来的任务依然很艰巨！” （本报记者 焦小超）延伸阅读济南量子谷产业规模2030年将达到千亿级
说起量子通信，很多人都知道济南量子通信试验网、济南市党政机关量子通信专网。在这些量子通信网的背后，是山东量子科学技术研究院有限公司科技人员的身影，是他们8年来为量子通信所作出的努力。
7月5日下午，记者来到高新区齐鲁软件园，走进山东量子科学技术研究院有限公司，看到了很多高科技产品，比如单光子探测器、量子密钥管理机、量子网关、光量子交换机等，个个都是“高大上”。据介绍，量子保密通信“京沪干线”济南控制中心设置于此。工作人员向记者展示了量子保密通信的工作状态，解释了工作原理。
山东量子科学技术研究院有限公司成立于2010年3月，是山东省人民政府和中国科学技术大学战略性合作的重要体现。该公司是科大国盾量子技术股份有限公司的全资子公司，是核心研发生产机构。济南量子通信试验网、济南市党政机关量子通信专网的量子设备几乎都是该公司生产的。公司主要提供基于量子通信技术的多协议网络安全产品和服务，自主研发生产的量子安全通信系统和光电子器件系列产品处于国际领先水平，可广泛应用于国防、政务、金融、政法领域，以及电力、交通等高信息安全需求行业。目前，该公司已建成量子通信公共研发平台。
据了解，高新区不仅有专门从事产业化的量子企业——山东量子科学技术研究院有限公司，还有专门搞量子研究的济南量子技术研究院，以及研制量子光芯片的山东国讯量子芯科技有限公司，并且成立了高新区量子谷发展中心，专门对接量子产业，为量子企业服务。济南已经发布量子谷相关规划，济南量子谷占地200亩，分三期建设，2030年相关产业规模将达到千亿级。（本报记者 黄智义）
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