北京大學“未名卓越一號”：基於鯤鵬探索高校計算服務新範式
【環球網科技報道 記者 張陽】在數字化浪潮中，高性能計算與人工智能的深度融合正在成為推動科技創新的重要支點。 “AI for Science”（科學智能）為代表的新範式，正促進科研計算從傳統的物理驅動模型向數據與機理融合的智能範式躍遷，應用範圍涵蓋科學計算、氣象預報、智能製造、生物醫藥等多個領域。
根據2024年最新統計，AI for Science已佔據全球高性能計算應用量的35%以上，大模型訓練與科學計算的融合成為新趨勢。與此同時，隨着國際技術競爭的加劇，構建高效、穩定、創新的計算基礎設施愈發重要。在此背景下，北京大學計算中心建設了“未名卓越一號集羣”並於2024年11月上線運行，通過鯤鵬打造超智融合集羣，為科研機構提供了新一代算力支撐。
歷史積澱：築牢計算基礎，打造創新生態
北京大學計算中心的發展歷程反映了中國高校計算服務的演進。從1963年引進首台103電子管計算機起，北大計算中心開創了高校提供計算服務的先河。此後，隨着技術不斷升級，從1970年代北大牽頭研製的150機，到1980年代的Elxsi6400，再到2000年代性能突破萬億次的HP集羣，北大計算中心一直積極探索計算服務的技術前沿。
2016年，校級高性能計算公共平台成立，北大計算中心的計算服務進入跨越式發展階段。2018年起陸續上線了“未名一號”、“未名教學一號”、“未名生科一號”、“未名教學二號”、“未名二號”，以及最近的“未名卓越一號”集羣。其中，未名一號是國內首個温水水冷技術的大規模超算集羣，未名二號是首個採用100G RoCE高速網的高校超算集羣。在集羣迭代與建設過程中，北大計算中心自主研發了SCOW算力平台系統、鶴思算力調度系統、ShadowDesk遠程桌面系統等關鍵軟件，大幅提高了集羣的易用性與自主化水平。截至2024年，這一平台已支撐2400餘篇被正式致謝的高水平學術論文，其中包括28篇《Nature》、8篇《Science》及160餘篇Nature系列文章，覆蓋數學、深度學習、大氣海洋環境等學科領域，服務師生用户超8000人。
技術創新：基於鯤鵬驅動異構算力新高度
2024年11月依託北京大學鯤鵬昇騰科教創新卓越中心上線的“未名卓越一號”集羣，採用“硬件層—調度層—平台層—應用層”的全棧自主設計：硬件層深度適配鯤鵬CPU與昇騰NPU，兼容openEuler操作系統；調度層以北大自研的“鶴思”算力調度系統為核心，針對高性能計算與智能計算兩種負載進行精細化資源建模；平台層依託SCOW算力平台系統，實現對異構算力的統一納管與門户服務；在應用層，以可視化或命令行的形式提供各類超算智算應用、Shadow Desk遠程桌面、小蒜大模型智能體平台、大模型調度服務平台等面向不同領域和需求的應用，向科研教學場景提供一鍵即用的大模型訓練、推理及可視化開發環境。
性能驗證顯示，鯤鵬在17項關鍵科學計算軟件測試中表現優異，在WRF氣象模擬、OpenFOAM工業仿真等行業應用中通過開箱測試即實現與國外平台相當的兼容性與計算效率。藉助HPCKit，鯤鵬平台的向量計算單元優勢得到充分發揮，為材料科學、生命科學等各領域研究提供了高效算力支撐。
生態構建：推動科研範式升級
北大計算中心基於鯤鵬的實踐突破了單純“提供算力”的傳統定位，構建起一條貫通教學、科研到產業應用的全鏈條“超智融合”生態。
在教學方面，集羣支撐《並行與分佈式計算導論》、《數據結構與算法B》、《人工智能與計算思維》等核心課程的實踐環節。集羣相關配套教程和培訓視頻，已整體納入鯤鵬昇騰社區在線課程體系，幫助學生快速上手鯤鵬體系的集羣使用與前沿應用。
科研方面，平台已吸引校內50餘個課題組，累計完成逾萬次計算任務，催生多項國際領先成果：與華為聯合發佈的DeepSeek全棧開源推理方案，依託SCOW平台在昇騰平台上實現與閉源方案媲美的推理性能；大模型調度服務平台自2025年3月上線以來，已為MedSeek醫學大模型、“北大問學”智能教學平台等校內應用提供1771萬次調用服務，日均16.9萬次。
在應用創新層面，北大推動了多項跨學科標杆項目，包括“北大問學”智能教學平台、整合基礎醫學、臨牀診療、公共衞生等9大醫學學科體系的“厚道”醫學教育大模型，整合權威醫學教材的AI醫學博士系統等，極大提升了科研效率與協作水平。
北大計算中心*：*探索高校計算服務新範式
北大計算中心在其自研的SCOW平台已實現對異構算力的統一管理，目前OpenSCOW鏡像下載量超過3萬次，覆蓋國內28個省區及新加坡、日本等多個國家，推動了高性能計算管理技術的標準化進程。而此次以鯤鵬為核心打造的超智融合平台，是探索高校計算服務新範式過程中邁出的關鍵一步。
生態協同層面，北大計算中心形成了“硬件-軟件-應用”三位一體的發展模式：與華為聯合發佈的測試報告為高性能集羣建設提供了可復現的性能參考；高性能計算應用商店的建設計劃將進一步推動計算軟件的標準化分發，加速了國內算力生態的形成與完善。
從1963年至今，北大計算中心的發展歷程見證了中國高校計算事業的穩步進階。北京大學SCOW鶴思超智軟件解決方案和以鯤鵬為代表的新一代高性能計算平台，將持續推動科研、教學和產業的深度結合，為我國高校科研基礎設施的高質量發展提供實踐經驗和範例。