日前,由中国计算机学会主办,中国计算机学会高性能计算专业委员会和齐鲁工业大学(山东省科学院)承办,山东省计算中心(国家超级计算济南中心)、济南超级计算技术研究院和北京并行科技股份有限公司协办的2022 CCF全国高性能计算学术年会(以下简称CCF HPC China 2022)在云端圆满闭幕。
作为高性能计算领域全球最具影响力的三大超算盛会之一,在2020年通过线上与线下同步举行后,今年通过线上的形式再次成功举办,“超算之美”在云端依旧大放异彩。本次年会涵盖特邀报告、主题论坛、企业论坛、颁奖盛典、展览展示等多个部分组成,充分汇聚前沿学术成果,聚焦展示创新应用技术,交流创造行业价值,促进超算技术应用生态与科研、产业数字化升级转型。截至12月15日年会结束,官方网站累计浏览量达32万次,多媒体平台累计直播观看41.9万人次。
CCF HPC China 2022邀请包括图灵奖获得者、两院院士等在内的国内外众多知名专家、学者以及高性能计算产业界的头部企业代表、专业技术人士等400余位嘉宾云上相聚,围绕“新算力 新赋能 新未来”这一主题,畅谈数字经济背景下算力的创新与演进,研讨高性能计算的场景化应用,探讨新一代信息技术未来的发展趋势,带给观众的不仅是一次行业饕餮,更是在国家政策大力推动下我国超算领域硬实力的展示和巡礼。
济南超算作为此次大会的主要协办方和重要参与者,在大会举办期间广泛参与并积极发声,邀请一批院士、专家亮相年会主论坛作主旨报告,先后组织承办了“超算互联网与东数西算论坛”“黄河流域超算协同发展论坛”“仿真驱动工业发展创新论坛”“智慧病理与人工智能论坛”“高性能核反应堆数值模拟论坛”“计算材料创新发展论坛”等多场重要主题论坛和分享活动,与参会者共话高性能计算领域的热点内容,向高性能计算学术界交上了超算人的精彩答卷。
大咖云集 畅谈高性能计算创新与发展
齐鲁工业大学(山东省科学院)党委书记、研究员、大会共同主席王英龙云上出席年会开幕式并致辞。他指出,近年来,齐鲁工业大学(山东省科学院)深入贯彻科教融合战略,持续推动济南超算发挥算力和技术优势,带动辐射地方科技、产业发展,取得了很多令人瞩目的成绩,主导建设了国家生态环境大数据超算云中心、海洋信息智能处理与应用协同创新中心、山东省重型装备行业云中心、算网融合山东省工程研究中心等一批产学研用创新平台,上线全国首个超算互联网工程,推动算网深度融合,强力支撑东数西算工程,赋能千行百业,辐射带动相关算力产业发展。未来,济南超算将充分发挥国家重大基础设施的引领作用,加快布局E级超算平台,积极融入国家算力枢纽建设,持续推动高性能计算研发和应用取得新突破,更好地支撑我省数字经济发展。
中国工程院院士、山东省科学院海洋仪器仪表研究所研究员、大会共同主席王军成在年会主论坛作了题为《HPC+:构建智慧海洋研究新范式》的主旨演讲,重点回顾了海洋科学研究的发展历史,详细介绍了海洋环境监测技术的最新进展,同时深入分析了智慧海洋研究和工程实践的技术挑战,并与参会人员共同探讨高性能计算、大数据驱动智慧海洋研究的新范式,展望未来通过推进HPC+智慧海洋工程构建国家智慧海洋体系的新途径。
加拿大工程院院士、美国路易斯安那州立大学化学工程系首席教授、济南超算特聘专家Krishnaswamy Nandakumar在年会主论坛分享的主题为《Perspectives on HPC enabled manufacturing innovations in Chemical Process Development》的报告中,探讨了如何采用高级计算建模工具帮助企业最大程度地减少对中试规模实验的依赖。他以成功案例说明,通过多相流建模与过程诊断,并结合过程优化和控制的方法来实现设计的变革。
深度参会 尽显超算“智慧星光”
济南超算全程深度参与本届年会,组织并亮相了多个主题论坛,与业界专家共话高性能计算、超算互联网、人工智能、大数据处理、科学计算可视分析等热点话题。
在超算互联网与东数西算主题论坛中,国家超级计算济南中心副主任、济南超算研究院院长潘景山担任论坛主席兼主持人。他在发言中强调,算网融合、算随网动是突破算力产业发展瓶颈的重要方向,通过超算互联网等先进算网基础设施,对于推动超算生态与经济可持续高质量发展有着重要意义。此外,他还在第七届高校高性能计算平台应用交流主题论坛致辞中表示,展望未来10年,在百年未有之大变局下,中国超算将呈现以下发展趋势:一是随着美国科技霸权博弈日趋激烈,中国超算只能越来越依赖自主可控技术,芯片“卡脖子”问题近几年必须解决;二是超算正从科学计算走向产业计算,超算为数字经济发展夯实了基础设施,数字产业化也插上了算力的翅膀;三是从算力中心走向算网融合已成为趋势,“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”,将逐步推动算力成为与水电一样的公共品;四是高性能计算存量人才越来越多,增量增速越来越大,高性能计算学术和工程师力量将产生巨大生产力;五是,超算赋能千行百业,应用超市日益丰富,高性能计算应用生态日趋完善。
此外,第七届高校高性能计算平台应用交流主题论坛由国家超级计算济南中心主任助理、研究员霍吉东担任论坛主席并主持会议。齐鲁工业大学(国家超级计算济南中心)研究员曾云辉也在该论坛中,分享了题为《超算监控平台多系统数据协同分析》的报告,主要介绍了齐鲁工业大学通用超级计算平台运行管理中积累形成的一些运维经验和工作成果。
超算互联网的发展已步入到了2.0时代,并随着研究和建设的深入,超算互联网展现出多项新的特性。国家超级计算济南中心主任助理、研究员郭猛在超算互联网与东数西算主题论坛中作了题为《打造超算互联网,夯实算力发展底座》的报告,其中着重介绍了济南超算在超算互联网领域的规划、探索与实践等内容,就网络、超算应用、典型应用场景等超算互联网需要关心的典型问题上,给出了济南超算最佳解决方案。在第四届应用SaaS化论坛上,郭猛以《高性能计算行业生态发展技术创新与建设思考》为题,与参会嘉宾和观众共同探讨如何构建更完善的高性能应用软件生态,在SaaS化的过程当中面临的挑战、推广经验等问题。
在黄河流域超算协同发展主题论坛上,俄罗斯自然科学院院士、济南超算研究院首席科学家亚历山大·赖科夫作了题为《Space of trust for the Yellow River ecosystem created by artificial intelligence and supercomputers technologies》的报告。赖科夫院士在新一代信息技术领域的研究长达40年,作为国际新一代信息技术和战略管理领域专家,他分享了人工智能等新一代信息技术在赋能黄河生态系统功能战略任务的路径。赖科夫院士表示,在解决提高黄河生态系统功能的战略任务活动中,要协同高校、科研院所、工业企业等多方力量加快技术创新,在人工智能技术的支持下,必须在黄河生态系统问题的决策上迅速达成一致。他认为,要加快利用机器学习、超级计算机计算支持下的大数据分析等方法,建立认知模型或者分布式智能态势中心,加快黄河生态系统的集体决策。
齐鲁工业大学(山东省科学院)二级研究员周勇在黄河流域超算协同发展主题论坛中作了题为《落实黄河国家战略 促进沿黄超算协同发展》的报告,深度解读了黄河国家战略对山东省的重要意义和侧重点,并提出发挥山东省的龙头作用实现黄河流域的高质量发展、加强沿黄省份的实际联系形成利益共同体、以黄河流域超算协同促进各省区的融合发展等战略实施路径。
在计算材料创新发展主题论坛上,齐鲁工业大学(山东省科学院)教授韩秀君在致辞中指出,当下,高通量大规模并行计算对海量算力存在依赖,人工智能和传统算法对异构化算力资源的调度需求,自主多尺度材料计算算法开发与并行化调优需要,以及越来越多科研工作者对传统超算平台使用模式改进的建议,都促进我们不断探索高性能计算与材料模拟融合的新模式和新边界,从而助推国家材料科技与产业发展。
在高性能核反应堆数值模拟主题论坛上,国家超级计算济南中心副研究员刘召远作了精彩的学术报告,从数值反应堆、自主软件开发与优化、蒙特卡罗与确定论方法、基于超算的数值模拟等多个方面深度介绍了各个研究领域的最新进展与挑战,论述了基于超算平台的并行计算和高精度模拟等技术正逐渐成为核能系统发展不可或缺的必要技术,未来新一代核能系统的设计与建设将需要与超算技术更加紧密地融合。
济南超算研究院工程师、济南市高性能工业软件重点实验室副主任仲红俊在仿真驱动工业发展创新主题论坛举行期间,系统介绍了济南超算赋能产业升级尤其是工业创新方面的工作。他表示,在工程仿真领域,济南超算组建了以院士为首的专家团队,通过多尺度-多物理场技术研发,形成了系统的解决方案,服务于化工、能源、材料、机械等行业。在此基础上,依托自身在高性能计算和工程仿真上的经验和优势,超算团队与企业深度合作,研发依托国产超算环境的工业软件,共同培育工业软件生态及超算应用生态,打造“需求-研发-应用”的创新生态闭环。此外,广东以色列理工学院教授、济南超算研究院特聘研究员孔博也分享了题为《多相流仿真助力过程工业技术革新》的主题报告,介绍了多相流的分类、仿真方法及未来发展方向,深入剖析了真实的产品案例和行业解决方案。
国家超级计算济南中心副研究员刘鑫在第四届海洋数值预报与高性能计算主题论坛中以《超级计算与气象环保业务化应用》为题,向与会人员重点介绍了济南超算的资源与科研优势,所承接的国家级、省级空气质量预测预报业务及运行情况,并向大会分享了济南超算在业务中所使用的方法与技术,如通讯优化、计算逻辑优化、混合精度和人工智能技术等。
在第二届千万核超大规模应用主题论坛中,国家超级计算济南中心科研专家柳安军博士发表了题为《分子动力学和计算流体力学算法在新一代神威超算上的千万核心并行设计》的报告,详细介绍了济南超算对分子动力学软件的Lennard-Jones势、大小球刚体势能等算法,以及计算流体力学软件的LBM算法、Shan-Chen两相流、浸没边界等算法在新一代神威超算上进行众核优化和千万核心并行设计,及其相关成果在高性能聚合物基复合材料、化工搅拌槽反应器的设计与优化中的应用情况。
捷报频传 多项荣誉桂冠满枝
精彩报告之外,济南超算还成为大会多场分项活动中的“闪亮之星”。在12月13日上午的主论坛上,《开放架构HPC技术与生态白皮书》正式发布。济南超算作为联合发布单位之一,未来将继续深耕自主指令集、ARM指令集兼容架构及相关开放架构技术与生态的建设,为我国高性能计算和超算产业发展持续作出自身贡献。
在当天下午举行的“2022年度高性能计算创新案例”公布仪式上,济南超级计算中心有限公司申报的“灵犀易算——基于超算的SaaS化科学计算服务平台”获“应用软件SaaS化解决方案奖”。基于超算的SaaS化科学计算服务平台“灵犀易算”依托山河通用超级计算平台,研究结合云计算技术的高性能计算服务模式,降低超级计算机资源的使用门槛,满足各类用户的操作习惯,提供超算一站式使用解决方案。该平台主要从基于微服务架构的超算资源整合、针对多云间文件传输的Web实现、基于Python的应用软件资源管理、面向科学领域的并行算法设计及优化服务、产学研结合模式应用等五大创新点探索超算资源的新型服务模式。
在12月14日举办的“2022年度中国超算最佳应用”入围报告活动中,经过专家评议、执委投票,CCF高专委主任会议审定,中国科学技术大学安虹教授“250万原子高精度第一性原理复杂金属异质结构模拟”的研究成果获得“2022年度中国超算最佳应用”。值得一提的是,济南超算高性能数学库科研团队共同参与了该项目研究,并为项目成果作出了重要贡献。过去的三十年,大型复杂金属体系的电子结构第一性原理计算只能达到数万个原子。中国科学技术大学教授安虹团队发表的《250万原子高精度第一性原理复杂金属异质结构模拟》,展示了在新一代神威系统上设计并实现了不连续伽辽金密度泛函理论(DGDFT)并行计算软件swDGDFT。swDGDFT允许在新一代“神威”超级计算机上使用3590万核,计算具有250万个原子(1720万个电子)的复杂金属异质结构的电子结构。特别是PEXSI的峰值性能可以达到64 PFlops(约5%的理论峰值),这在稀疏问题直接求解中是前所未有的。这一成果使大尺度分子固体材料的量子力学模拟进入到介观尺度,为设计下一代的能源材料和电子器件铺平了道路。
CCF HPC China还举办了包括第十届全国并行应用挑战赛决赛(PAC)、第六届国产CPU并行应用挑战赛(CPC)和第三届ACM中国-国际并行计算挑战赛(IPCC)等在内的多项超算赛事,众多权威奖项也在大会期间隆重揭晓。
其中,由济南超算研究院并行计算技术研究中心参与的国家海洋环境预报中心&齐鲁工业大学(山东省科学院)的WaveLinX参赛团队凭借参赛作品《自主有限体积海浪预报模式(FVWAM)并行设计和优化》,成功摘取第十届全国并行应用挑战赛(PAC 2022)应用组全国一等奖。此外,由清华大学、齐鲁工业大学(山东省科学院)所组成的“清齐的燃料球”队伍,在清华大学副教授梁金刚和国家超级计算济南中心副研究员刘召远的指导带领下,荣获应用组全国三等奖。
未来,济南超算将继续深耕超算领域,不断加快科研攻关与创新步伐,促进超算技术应用生态与科研、产业数字化升级转型,助力国家超算生态建设与超算产业高质量发展。济南超算也将以更加优异的创新成果,亮相下一届全国高性能计算学术年会。
CCF HPC China 2023,我们青岛见!
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