揭秘銀河系中心黑洞首張照片背后：這套中國的算力設備立功了！

豐色 2022-05-13 16:47:29 來源：量子位

近日，事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope，EHT)合作組織天文學家展示了位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞Sgr A*的首張照片，第一次呈現(xiàn)出了這一隱藏在銀河系中心的“巨獸”。

聯(lián)想集團高性能計算機思源一號，成為這一成果的一大功臣。據(jù)EHT理論和模擬工作組組長水野陽介（Yosuke Mizuno）介紹：“在成像過程中，我們使用了超級計算機進行了非常大規(guī)模的計算，如上海交通大學的思源一號，數(shù)值模擬生成了超過20萬張圖像。”

思源一號是由聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶捐建給上海交大的高性能計算機，其算力為中國高校高性能計算機之首，展現(xiàn)出聯(lián)想集團卓越的算力優(yōu)勢。憑借這一優(yōu)勢，聯(lián)想已為社會經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供廣泛支撐，成為中國數(shù)字經(jīng)濟引領者。

高校第一算力推“算”完成

2021年4月10日上海交通大學125周年校慶時，楊元慶宣布個人出資一億元人民幣，為母校捐建思源一號高性能計算機。歷時僅半年多之后，思源一號即在上海交通大學落成。

思源一號高性能計算機采用聯(lián)想最先進的產(chǎn)品和技術，每秒運算可達6千萬億次，不僅高居中國高校高性能計算機之首，還超過了哈佛、劍橋等國際名校。在2021年11月發(fā)布的全球TOP500高性能計算機榜單上，思源一號的算力排名第132位，在中國高性能計算TOP100榜單上，它排名第12位。

此外，思源一號還具備超高計算密度與功耗密度、綠色節(jié)能、能源可循環(huán)利用三大技術特色。

作為國內(nèi)高校算力最強的高性能計算中心，思源一號為上海交通大學推動包括粒子與核物理、天文與天體物理、量子基礎科學等在內(nèi)的多領域研究重大發(fā)展，加快解決氣候變化、疫情威脅、能源危機等全人類面臨的棘手問題，提供了強大算力支撐。

在內(nèi)生動力對經(jīng)濟發(fā)展日益重要的背景下，思源一號的捐建，也被上海交通大學校長、中國工程院院士林忠欽評為積極融入“雙循環(huán)”新發(fā)展格局，實現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)報國”的慷慨壯舉。

“思源精神不僅是我對母校的情懷，也是聯(lián)想對社會和國家的使命和責任。我們將一起努力，為推動國家科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻更多力量。”楊元慶說。

此次助力EHT推算生成Sgr A*首張照片，驗證了思源一號強大的算力優(yōu)勢，也是其助力科學家開展前沿科學研究，解決人類共同發(fā)展難題的一個經(jīng)典實例。據(jù)水野陽介介紹，通過分析思源一號模擬生成的超過20萬張圖像，EHT選擇出可以再現(xiàn)黑洞附近結(jié)構(gòu)的圖像，最終生成了Sgr A*的首張照片，為這個黑洞的真實存在提供了首個直接視覺證據(jù)。這張最終照片是通過將數(shù)千張使用不同計算方法得到的圖像平均起來生成的，所有這些圖像都可準確擬合EHT數(shù)據(jù)。最終照片保留了在所有不同圖像中更常見的特征，并抑制了不常見的特征。

在此基礎上，科學家們已經(jīng)開始用這些新的數(shù)據(jù)來檢驗超大質(zhì)量黑洞周圍氣體行為的相關理論和模型，這個過程被認為對星系的形成和演化起了關鍵作用。

全球領先的高性能計算“王者”

作為中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展引領者，聯(lián)想集團在高性能計算領域積累了豐富的技術和建設經(jīng)驗。以先進高性能計算機系統(tǒng)建造數(shù)量來看，其已成為該領域名副其實的全球“王者”，是我國高性能計算機產(chǎn)業(yè)國際競爭力的突出代表。

在2021年中國高性能計算機T0P100排行榜中，聯(lián)想集團上榜高性能計算機系統(tǒng)40套，占據(jù)著遙遙領先的地位。其中，在榜單評選中新增的29臺系統(tǒng)，有18臺來自聯(lián)想集團。在2021年11月發(fā)布的全球TOP500高性能計算機榜單中，聯(lián)想集團更以180臺上榜的成績，獨占36%的份額，自2018年6月榜單起，已經(jīng)是連續(xù)第8次蟬聯(lián)制造商份額第一。

與此同時，聯(lián)想集團在高性能計算領域，還具備智能、綠色的顯著發(fā)展優(yōu)勢。

在智能方面，早在2015年的HPC China TOP100大會上，聯(lián)想集團就發(fā)布了智能高性能計算機平臺LiCO。該平臺發(fā)展至今，經(jīng)過不斷升級，已經(jīng)融合了目前主流的人工智能框架，支持人臉識別、深度學習和自然語言等一系列技術，讓高性能計算機與AI結(jié)合起來，為各行各業(yè)的研究、應用提供平臺。

在綠色方面，有專家指出，按照目前高性能計算機的水準，隨著高性能計算機用于各個方面，總有一天需電量會超過發(fā)電量。因此綠色節(jié)能本身也是高性能計算機行業(yè)重要發(fā)展需求之一。聯(lián)想集團基于“海神”溫水水冷技術的新一代綠色智能算力基礎設施，通過高性能計算機系統(tǒng)內(nèi)部能源的循環(huán)再利用，實現(xiàn)了比傳統(tǒng)氣冷技術節(jié)電45%的效果。該技術已連續(xù)三年入選工業(yè)和信息化部編制的《國家綠色數(shù)據(jù)中心先進適用技術產(chǎn)品名錄》，并被選入國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室主辦的首部《攜手構(gòu)建網(wǎng)絡空間命運共同體實踐案例集》，成為我國推廣高效節(jié)能技術的卓越實踐與行業(yè)標桿。

正因其強大的計算能力與智能、綠色優(yōu)勢，在第三屆中國超級算力大會上，聯(lián)想集團獲得了“中國智能計算領軍企業(yè)”的殊榮。

目前，聯(lián)想集團高性能計算機系統(tǒng)已經(jīng)在載人航天、人工智能、政府、金融、能源、公共服務等各個領域?qū)崿F(xiàn)落地應用，持續(xù)為各行各業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供賦能。如在航天領域，聯(lián)想集團高性能計算機系統(tǒng)以高穩(wěn)定性和卓越的性能，曾為“神舟十一號”載人航天發(fā)射任務提供強大的技術保障。在體育行業(yè)，聯(lián)想集團為北京氣象局搭建了800臺高性能計算系統(tǒng)，為2022年冬奧會期間復雜的山地百米級、分鐘級天氣預報提供算力支持。

中國智能計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長安靜表示，在數(shù)字經(jīng)濟時代，算力正在成為影響國家綜合治理和國際話語權的關鍵要素，國與國的核心競爭力正在聚焦于以計算速度、計算方法、通信能力、存儲能力為代表的算力。未來誰能掌握先進的算力，誰就能掌握發(fā)展的主動權。以強大算力為依托，聯(lián)想集團未來將持續(xù)為我國科學研究發(fā)展，以及經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型貢獻更大力量。