全球首張黑洞照片火了，其背後的超算中心能做的事情還有很多！

4月11日，全球首張黑洞照片發布。看過相關報道的都知道，這張照片的出爐很不容易。首先是，通過全球8台亞毫米射電望遠鏡構建成口徑13000公里的超級「虛擬」望遠鏡——視界面望遠鏡（EHT）進行「拍照」，拍照之後的是「洗」照片。而洗照片需要處理百萬G數據。這背後是超算中心在支撐。

大家是不是好奇，超算中心是如何運算處理這些數據來「洗」照片的。上海超算中心副主任李根國表示黑洞照片形成主要有兩部分數據，第一是觀察獲得的數據，第二是演化模擬的數據。

一個方面是基於觀測的數據，通過望遠鏡基於觀測或者衛星採集數據，這些數據是一個天文數字，比如此次黑洞照片每台望遠鏡都記錄了大約1 PB（100萬GB）的總數據。

第二個方面是基於計算機的演化模擬，整個宇宙符合一定的運動規律，比如地球圍繞太陽旋轉，整個太陽系如何在銀河系運轉。通過宇宙的運動規律，再加上觀測數據，就要有大量的CPU和超級計算機來計算出結果。

上海超算中心作為一個公共的服務平台，面向全社會服務的資源。雖然因為黑洞照片火了一把，但是普通民眾對於超算中心的概念還是比較模糊。李根國形象的把超算中心比喻為發電廠，超算中心提供的是計算力，電廠提供的是電力，普通民眾看到的電力資源是通過電網來獲取的，現在的計算力也是通過互聯網提供給廣大用戶。

上海超算中心副主任李根國

今天超算中心的作用逐步從科學走向企業。基於社會各界對於計算能力的需求增加，上海超算中心也不斷在提升自己的計算能力，為全社會提供計算服務。同時上海超算中心與英特爾成立了聯合實驗室，這個聯合實驗室來測試英特爾最新款的CPU的性能和應用，包括對近期發布的基於第二代英特爾至強可擴展處理器的曙光先進計算伺服器系列產品。

李根國透露目前上海超算中心正在部署新的第6台超級計算機，這台超級計算機是由中科曙光製造的，內部搭載了第二代英特爾至強可擴展處理器，計算能力為3.3PF。相對於目前上海超算中心的魔方2超級計算機，算力提升了10倍。這樣就能繼續滿足不同類型的特別是工業和科學計算的需求。

第二代英特爾至強可擴展處理器，除了滿足計算處理，同時集成加速面向大數據和人工智慧深度學習推理的加速技術。新的處理器兼顧了計算的同時也兼顧了新的需求，特別是大數據和人工智慧的需求，這在超算裡面也有新的方向，因此在超算領域一個方面在為傳統的科學家提供資源，同時因為政府的公共服務平台，也會面向新的應用方向就是人工智慧，特別是製造業，製造業裡面類似於有一些廠商做自動駕駛的，這些工作也是需要超級算力作為支撐。

展望超算，未來大有可為

在物理、化學領域裡，目前的高性能計算應用大部分採用分子動力學、量子力學等方法，通過計算模擬來研究微觀系統的行為。這類研究一般都需要進行較大並行度規模計算。研究體系的規模越大、越複雜、越精選，需要的計算資源也越多，計算的並行度也越大。

在生物、醫藥領域裡，高性能計算應用主要涉及到蛋白質研究、基因比對、藥物篩選、器官模擬等。在這些領域的計算模擬中，除了採用物理、化學研究中的計算方法外，還會涉及很多數據處理類型的計算，這類計算的特點是任務量特別大，但對計算的並行度要求不高。

在天文學和天體物理的研究中，高性能計算主要通過採用牛頓力學的方法研究星系演變、星體力場等宏觀天體的行為。這類計算往往需要較多的計算資源，進行較大並行規模的計算。

在航空航天領域中，數值計算被大量地用于飛行器設計、飛行過程模擬等。例如，在飛機設計過程中，數值計算是方案設計總體和氣動設計的最為重要手段之一。人們可以通過計算空氣動力學，觀察計算模擬的流動現象，分析計算結果，驗證設計思想和方法，優化設計方向，為設計工作的推進提供有力的數據支持。此外，人們還可以通過計算模擬，對航天器材的結構設計、材料特性等進行優化和改進等。

在採訪過程中，李根國多次表示，對於超級計算的應用，其實最重要的是軟體，目前絕大多數的工業模擬軟體、科學計算的軟體，都是基於國外開源的軟體在做。未來希望有越來越多的國產軟體可以應用在超級計算機上。

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