西北地區高校最快超級計算機投入使用

10月26日，西北地區高校領域最快的超級計算機正式投入使用，該系統由浪潮集團為西安電子科技大學設計構建，創新性的融合了天河1A和天河2號的系統架構特點，採用了先進的CPU+GPU+MIC三重異構技術，峯值計算性能86萬億次，將主要用於移動設備天線等的仿真與設計、機載天線佈局設計、機場電磁環境仿真等計算電磁學領域的應用研究。

電磁理論在物理領域，被譽為能與牛頓力學分庭抗禮的經典科學之一，電池、避雷針等重大人類發明研究都離不開電磁理論。一個多世紀以來，由電磁理論發展而來現代電子技術已經應用在電力工程、電子工程、計算機技術等多學科領域。計算電磁學是以電磁理論為基礎，以高性能計算機技術為工具，運用計算數學方法，專門解決複雜電磁場與微波工程問題的應用科學。其早期主要用於國防領域，如雷達、飛機隱身性能、衞星通信等相關研究領域，隨着計算技術的發展和科學技術的開放，計算電磁學被廣泛應用於移動終端天線設計、高頻設備電磁兼容、機場電磁環境仿真輻射對人體的影響等工業設計、醫療、電信等眾多領域。

西安電子科技大學於1993年成立了計算電磁學實驗室，在我國計算電磁學領域處於領先地位。西安電子科技大學相關負責人介紹，目前該實驗室在計算電磁學方面已經有了多項階段性成果，如閃電對民航飛機的影響，該實驗室已經計算出閃電產生的電磁波對飛機通信的影響，該數據為飛行安全、減少飛機故障提供了重要的數據支撐。

據西安電子科技大學相關負責人介紹，計算電磁學是一門對計算性能需求極大的學科。以設計一副移動手機通話天線為例，首先要分析手機機上安裝的其他天線(GPS天線，FM天線)、通信線路、電子設備等產生的電磁波，分析不同電磁波段對要設計天線的影響，並且要考慮機殼、電池、人體對電磁波的散射，然後還要考慮手機周圍電磁輻射對其產生的干擾等。在這些研究過程中往往需要涉及到數以千萬的數據。超級計算機的投入使用，可以在短時間內計算模擬出精確的天線輻射方向圖，通過對手機及其周邊環境的精細建模，可以分析出手機機體本身對天線性能的影響，以及手機天線之間、天線與設備之間、天線與環境之間的相互干擾，為手機天線佈局設計大大減少了時間成本和實驗成本。在現代社會由於電子技術的高度發達，電磁波可謂無處不在，其對人類生活的影響也日趨變大，電磁學領域目前還有很多人類目前無法解決的問題，如怎樣消除電子設備之間的靜電、消滅電磁輻射對人體的危害等，這些未知領域的探索需要強大的計算性能和精確的數值模型來交替解決、相互促進。

由浪潮設計構建的超級計算機創新性的採用了CPU+GPU+MIC的異構技術，可以同時滿足用户多個版本的應用軟件運行，大大提升應用效率。浪潮集團高性能計算總經理劉軍説，混合計算架構正在成為百億億次時代的超級計算機架構主流，尤其是融合了CPU、GPU、MIC三種技術特點的架構被國際科學界認為是人類突破百億億次技術門檻的重要研究方向。浪潮先後參與完成了採用GPU技術的千萬億次系統——天河1A和基於MIC技術的億億次系統——天河2號的研製和建設工作，並且在CPU+GPU+MIC三重異構技術方面已經取得成功的項目經驗，浪潮非常有信心把這種成功的技術經驗移植到西安電子科技大學的超算中心建設中來，為支持計算電磁學等相關研究提供重要助力。

據悉，浪潮曾與英特爾、英偉達成立聯合實驗室合作開發先進的異構計算技術，並與國內多個科研單位一起合作開發基於GPU和MIC的應用軟件，具備非常豐富的異構計算技術和應用經驗。而本次浪潮除了為西安電子科技大學設計構建超級計算機之外，還將與西安電子科技大學共同開發我國自主設計的計算電磁學應用軟件，該軟件將有助於我國打破國外商用計算電磁學軟件的壟斷地位。