超算世界格局被中國打破, 國內這位女程式設計師, 讓中國超算連獲第一


聽說過華為設立的奧林帕斯獎嗎?

2019年起,華為正式設立了這一獎項,專門用於激勵全球在數據基礎設施領域取得突破性貢獻的科研工作者。

不久前,「2021奧林帕斯獎」獲獎名單公佈。中山大學盧宇彤團隊赫然在列。

盧宇彤團隊此次的獲獎成果是「大規模可擴展並行文件系統」。

這項系統不但已經達到世界領先水平,並已經在盧宇彤最熟悉的「超算」領域,得到應用。

緣起:和中國的超級計算機一起成長

與普通計算機相比,超級計算機擁有極大的數據存儲容量和極快速的數據處理速度。這就決定了,它可以在多領域進行一些普通計算機無法完成的工作。像航空航天、能源探測、醫學研究等需要密集科學計算的關鍵領域,都少不了它的身影。

但超級計算機,也曾一度成為制約我國科技發展的一塊「心病」。

1929年,美國率先提出了超級計算機的概念。在之後的幾十年裡,美國在這一領域連創多項「全球第一」,隨後,日本、法國、英國等國家也開始加入超級計算機的競賽當中。而我國的超級計算機技術,在很長的一段時間內,都處於被打壓的處境。直到1983年,出自我國國防科技大學之手的「銀河-I」型超級計算機投入使用,才算真正在西方國家的技術封鎖上撕開了一道口子。

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緊接著,「銀河-Ⅱ」型超級計算機的研發,也很快在國防科技大學展開了。

而盧宇彤和超級計算機真正的緣分,就從這兒開始。

盧宇彤

那個時候,盧宇彤正是國防科技大學計算機學院的學生。她的導師主要負責「銀河-Ⅱ」編譯器的開發,盧宇彤自然而然地跟著導師進行相關係統的軟體測試和驗證工作。

那時的計算機技術和現在不同,所有的程序都是字符介面,只有按順序輸入相應字符,才能正常運行,稍有差錯就得從頭再來。這就要求,工作中的盧宇彤必須打起十二分精神,耐心、謹慎地對待每一個步驟。

也正是這段經歷,讓盧宇彤感受到了老一輩「銀河人」的精神。

和中國的超級計算機一起成長——成了盧宇彤最執著的追求。

鋒芒:走在世界前列的「天河二號」

在國際超級計算機領域,盧宇彤的經歷可以稱之為「傳奇」——親歷我國5代銀河系統和2代天河系統研製工作、在一系列高性能計算核心系統軟體研究領域取得了一系列的技術創新與突破、更於2019年出任ISC國際超算大會主席。要知道,這可是這項大會成立40多年以來的首位女性主席。

而讓她在國際超級計算機領域展露鋒芒的,是「天河二號」的研製工作。

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盧宇彤憑藉自身的硬實力,被任命為「天河二號」副總設計師。

超級計算機的系統很複雜,其中包括硬體設計、網際網路設計、系統軟體設計等。盧宇彤所負責的,正是其中非常關鍵的「網際網路中通信協議」的設計。

這個「通信協議」是做什麼的?

簡單來說,想讓超算這種高性能計算機運行起來,每一個計算節點,都需要一種高速網際網路把它們以並行的方式聯結在一起。這個時候,就需要更高帶寬、更低延遲的網際網路,以及更好的軟體間的通信協議設計。

在盧宇彤取得切實成果之前,當時全球範圍內,只有美國、日本等國的巨頭企業才具備這種高速的研發能力。但盧宇彤對自己團隊的實力非常有信心。

從正式立項起,盧宇彤幾乎就比別人多花3倍的時間在工作上,沒有假期也沒有周末。每一個方案的擬定,都是在幾十個備選方案中經過反覆遴選、實驗、調試和驗證才選定的。

也正是因為這些努力,盧宇彤自信地提出了一種基於虛埠精簡通信協議的用戶級通信技術,實現「天河二號」高速自主定製互連通信軟體系統性能達到國際同期最快商用互連繫統的2倍。同時,她還提出並實現了高效可靠的大規模資源管理系統,讓「天河二號」連續6年蟬聯全球超級計算機500強榜單第一名。

天河二號

盧宇彤知道,未來計算的方向,一定是超級計算機與大數據、人工智慧的深度融合。而再高深的科技,只有真正應用了,才能發揮更大的價值。

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基於這樣的考慮,她牽頭自主研發了「天河星光」一站式融合超算應用平台,讓基於「天河二號」的高計算平台,與超算中心的大數據分析平台、人工智慧平台深度融合,大幅提升了中心的超算融合應用能力,有效降低了用戶的使用門檻。

在盧宇彤心中,現在的成績永遠不是終點。隨著「E級計算時代」概念不斷提出,E級超算已經成為全世界公認的「超級計算機界的下一頂皇冠」。這既是高端信息技術的競爭,也是綜合國力的競爭。

「我們必須日以繼夜,爭分奪秒地去奮鬥。」盧宇彤說。

《我是科學人》紀錄片由劍南春特約贊助。

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