作者:本刊记者 闫岩 来源: 发布时间:2012-10-15 14:13:33
坐拥“老虎”的 天文学实验室

超级计算机“老虎”
毕晨摄

 
中国科学院国家天文台新大楼里,藏着一个不为人知的庞然大物。它独自占据一个房间,除了每天看管员和偶而来的参观者之外,很少有人看到它。但是对于许多科学家而言,这个东西十分重要。这就是超级计算机——“老虎”。
 
而与“老虎”联系最为紧密的便是国家天文台外籍特聘研究员Rainer Spurzem,今年已经是他在国家天文台工作的第三年。
 
Spurzem所在的天文学实验室在星系和双中央黑洞的并合,引力波辐射;星系核致密恒星系统中超大质量黑洞动力学模型的研究等诸多研究方向上开展了GPU超级计算系统的推广应用。
 
超级计算机
 
早在2008年,在德国海德堡大学任教授的Rainer Spurzem便希望可以开展超级计算机的研究。一次,他遇到了中国科学院国家天文台的相关负责人,便和对方谈起自己关于超级计算机的计划。对方对这个计划很感兴趣,便让Rainer Spurzem尝试着向中国科技部申请。
 
后来,这个计划成为财政部重大科研装备研制项目专项。中国科学院过程工程研究所、高能物理所和地质地球物理研究所等多个科研院所都有不同程度的参与。
 
2010年4月24日,在中国科学院过程工程研究所举行了“中国科学院高效能分布式GPU超级计算系统”启用仪式。这也就是被称为“老虎”的庞然大物,它的启动标志中国运用高性能计算解决实际科研与工程问题的能力达到了国际先进水平,在软硬件协同和能效方面进入了国际领先行列。
 
“我们的计算机和天河超级计算机的技术都是一样的,唯一不同,只是我们的计算机小一些。”实验室的另一位负责人、俄罗斯科学家Peter Berczik自豪地告诉《科学新闻》。
 
事实上,“老虎”的启动不仅仅为Rainer Spurzem和其他科研工作者提供了工具,也为他和实验室带来了荣誉。
 
2011年,国家天文台“丝绸之路”项目成员Rainer Spurzem、Peter Berczik领导,其他国际合作者共同参与的GPU超算项目组获得了2011年度国际超级计算大会PRACE奖。
 
据悉,全称为“欧洲高级计算合作伙伴计划”的PRACE奖,旨在奖励给在以下领域取得优异成绩的欧洲科学家:使用高性能计算资源,在科学研究上取得突破;使超级计算扩展性获得巨大提升的算法或硬件;大型并行计算机上测试计算速度的新方法。
 
无形的国际团队
 
Rainer Spurzem的实验室,有着全天文台最大的超级计算机,但人数在天文台可能算是少的——仅有10名科研工作者,其中包括4名博士后和5名博士研究生以及Rainer Spurzem本人。
 
Rainer Spurzem告诉《科学新闻》,作为团队中唯一一名研究员,他分身乏术。怕实验室规模扩大之后,不能很好地与其他人交流。
 
虽然如此,在Rainer Spurzem的实验室中还是能够见到世界各地的合作者。
 
“我们与德国、日本、巴基斯坦和韩国等许多研究所都有合作。”Rainer Spurzem说。
 
“和化学实验室不一样,我们这里只有一台电脑。我们的工作用电脑来做,全世界的人都可以参与到我们的工作中来。”Rainer Spurzem说。
 
虽然如此,但Rainer Spurzem也表示很希望自己的实验室规模将来可以扩大,目前他也正在联系一名美国教授,希望可以将其引进到实验室中。
 
对学生们而言,在Rainer Spurzem实验室最大的感受就是有更多的机会参与国际交流。刚刚进入实验室的王龙告诉《科学新闻》,他已经在夏天访问了英国剑桥大学。
 
事实上,Rainer Spurzem的实验室国际范儿十足,除了那些不同肤色、不同语言、不同年龄的访问者外,即使是他的团队也已经拥有了德国、俄罗斯、澳大利亚和意大利等不同国家的成员。
 
而在他本人看来,最重要的合作还是在中国,中国在世界的科技合作中的地位不可小觑。他曾表示:“如果不将中国科学家拉进跨国研究,对各方都将是一种损失。”
 
不过虽然如此,这个由外籍研究员领导的实验室在国家天文台并没有什么特殊的待遇。他们一样要参与年底考评,也要考量论文发表数量,进行每年的汇报。
 
千人和未来
 
“太不可思议了,你竟然在中国工作。”中国召开的国际天文学联合大会上,一位多年未见的老朋友见到Rainer Spurzem时说。
 
他说这是因为很多人并不了解中国,认为中国是另一个世界。而Rainer Spurzem觉得这里和别处并没有不同。
 
回忆起25年前,他只身一人到中国旅行,将足迹留在西藏和新疆,他没想到日后会在中国建立自己的实验室。直到2008年一次来中国开会,他才第一次想要在中国工作。
 
此后,Rainer Spurzem开始了中国德国两头跑的日子,他要兼顾德国海德堡大学和国家天文台的工作。
 
“接下来,我将会全职在中国,每年有3个月的自由时间。而且中国给了我可观的薪水。”Rainer高兴地说,2012年他申请到了中国的“高层次外国专家千人计划”项目,于是他决定彻底结束在海德堡的工作。
 
随着超级计算机的发展,高能耗问题已经成为了超级计算机的难题。“老虎”所在的房间里,即使酷暑也总是凉风飕飕。这是因为超级计算机全天24小时运转,必须常年使用空调来帮助计算机降温以保证正常运转。
 
接下来在中国的6年时间中,Rainer Spurzem和他的实验室还有许多工作要做,其中一个便是解决超级计算机的高能耗问题。他告诉《科学新闻》,目前他们正在计划与其他科研院所开展合作解决这个问题。同时作为天文学家,他们也将继续开展黑洞的相关研究。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2012年第10期 实验室)
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