超算互聯網的核心目標是讓超級計算機實現從傳統的提供算力到提供服務的革命性轉變。“我們希望通過打造超算互聯網，把各個超算中心連在一起，形成更大的算力平台，並且利用互聯網思維，打造更為豐富的超算應用生態，從而能夠直接通過平台對外提供超算服務。”吳曉明表示，超算互聯網及其應用生態的打造，將有利於降低超算應用的門檻，讓超算從“陽春白雪”走向普及普惠，加快滲透千行百業、走進千家萬戶。
未來，有超算需求的用戶可以直接打開超算互聯網，實現一站式的超算產品瀏覽、下單、支付、應用等。用戶看到的將不再是某個超算中心、某台計算機，而是一個能夠直接解決問題的完整應用軟件或解決方案。“我們希望超算互聯網未來能像淘寶、京東一樣，直接向用戶提供可應用的超算產品，降低超算的應用門檻，更好地賦能數字經濟發展。”吳曉明說。
研發新技術破解互聯難題
超算互聯網的關鍵在於互聯。衹有實現高速互聯，分布在各地的超算資源才有可能整合為一個有機整體，面向各行各業提供高性能的計算服務。“雖然叫作超算互聯網，但在網絡中流動的並不是算力，而是數據。”國家超級計算濟南中心副主任潘景山表示，在超算互聯網中，數據的傳輸速度直接影響到計算效率。
影響數據傳輸速度的兩大因素是帶寬和延遲。帶寬即單位時間內能夠通過的最大數據量，延遲則是信息在傳輸介質中傳輸所用的時間。
“比如，在網絡正常的情況下，從北京的清華大學傳輸4T大小的數據到江蘇的國家超級計算無錫中心太湖之光超級計算機需要5天。但若我們把數據都刻成盤，然後用快遞寄過去，第二天下午就到無錫了。”談及目前帶寬較低、延遲較高帶來的影響，鄭緯民形象地解釋道。
目前我國正式掛牌的超算中心有十餘家。讓這十餘家超算中心連在一起成為一台“大機器”，需要網絡具有極高的帶寬和極低的延遲。高帶寬、低延遲實現起來並不容易。
“以往我們用的光纖鏈路最大的帶寬約為100G或200G，每百公里延遲約為1.5毫秒，但這並不能滿足超算互聯網建設的需求。”潘景山介紹，通過持續攻關，國家超級計算濟南中心已在高速網絡通信、網絡資源感知調度、算力網絡融合和安全方面突破了一批關鍵技術，並首次建立起了基於長距IB通信技術的濟南—青島超算互聯網試驗網，它的帶寬達400G，500公里通信距離的網絡延遲由原先的雙向10毫秒以上降低至5毫秒左右。“通過這一網絡，濟南、青島兩地的超級計算機可以連接成一個整體，發揮更大的作用。”潘景山舉例道，當借助濟南—青島超算互聯網試驗網進行地球系統模擬計算時，可以將其拆分為大氣和海洋兩個模式，在兩地分別進行協同計算，大大提升計算效率。 |
