黑洞照片，天气预报，工业制造...他们背后都有同样的技术力量

　　以下照片，你可能已经看到了：

　　作为人类第一张黑洞照片，它在2019年发布时引起了极大的轰动。但是很多人可能不太清楚这张照片是怎么拍的。

　　图片中央的黑洞位于M87星系，考虑到它远远超过5500万光年，想要画像的难度无异于在地球上给月球表面的可乐瓶盖拍照。要达到所需的分辨率，我们甚至需要一面大如地球的望远镜。

　　好消息是，人类真的建造了这样的望远镜。

　　这里的关键是长基线干预测量技术(VLBI)。通过调动分布在世界各地的射电望远镜，让它们同时观察同一个目标，然后联合处理获得的观察信号，相当于用一个超大的射电望远镜观察，直径达到每个望远镜之间的距离。理论上，这种虚拟望远镜的直径甚至可以超过地球直径。

　　负责这个黑洞观测计划的是事件视野望远镜(EHT)。借助于跨越多个大洲的望远镜阵列，天文学家们如愿以偿地获得了他们想要的数据。

　　图片来源：支持事件视界望远镜计划的小型HPC。

　　但是如何处理望远镜获得的数据是另一个问题。仅仅是一个为期五天的观察，事件视野望远镜就会产生大约7PB的数据，可以装满近2000个大容量硬盘。这么大的数据量很难通过互联网传输，所以来自世界各地的天文台会把硬盘邮寄到美国麻省理工学院海斯塔克天文台——等待很长时间的高性能计算机(HPC)会将数千个硬盘中杂乱无章的数据转换成我们后来看到的黑洞出道照片。

　　高性能计算无处不在。　　

　　阿塔卡马沙漠中的射电望远镜阵列

　　硬件设备在事件视野望远镜计划中非常重要。但是相对于阿塔卡马沙漠夜空中庄严的望远镜阵列，高性能计算机看上去只是一个低调地隐藏在室内的柜子，它还负责无聊而复杂的数据处理工作，这使得高性能计算对我们来说往往是一个遥远的概念。

　　但是，听起来更加陌生的高性能计算，与日常生活的关系可能远远紧密于静静地站着的射电望远镜。把高性能计算和实际服务项目联系起来，很容易理解为什么是现在不可或缺的基础设施。

　　说到日常生活，最好的例子就是天气预报。天气如此重要，以至于两个很久没见的人在始话题的时候往往会选择从天气开始:今天怎么突然下雨?

　　但另一方面，天气也是蝴蝶效应的最佳诠释者——千里之外的微小诱因往往可以通过数学模型无法预测的方式改变天气。就像太平洋东部发生的拉尼娜现象一样，今年粤闽地区遭遇干旱。

　　虽然人类可能永远不能完全理解天气，但科学技术的进步至少使人们更接近这一目标：多普勒雷达和气象卫星使我们对云系统有了更深入的了解;而高性能计算加持下的大数据统计使预测精度不断提高。

　　通过数据科学，今天我们预测未来一周的降水情况比半个世纪前预测一天内的降水情况要准确得多，甚至可以清楚地告诉你，现在盘旋在菲律宾东部的2号台风舒力基很可能会被强化为超强台风，然后再去太平洋东。资料科学背后，自然少不了具有强大计算能力的高性能计算参与。

　　另性能计算应用的另一个例子是电影和动画的渲染。我去看了最近重映的《阿凡达》。优秀的艺术设计和优秀的特效创造了华丽的潘多拉星球，哪怕11年后看起来还是惊艳的。

　　然而，如此美丽的特效也意味着惊人的渲染工作量——詹姆斯·卡梅隆的团队找到了一个拥有6000个处理器的高性能计算机来帮助渲染，渲染工作大约需要一年时间。如果使用普通电脑，这部分工作需要一万年的时间。

　　高性能计算也支持许多重要的学术研究。例如，去年，日本学者通过计算能力最强的富岳高性能计算机模拟计算了口罩的防飞泡沫效果的西班牙研究小组也利用高性能计算机模拟了水熊体内的破损抑制蛋白和DNA的相互作用，发现水熊体成为最顽固的生命体的机制。

　　到目前为止，计算可以在许多行业的基础上找到。目前，高性能计算的应用范围包括航空航天、石油勘探、气象研究、生物工程、工业设计、动画渲染、智能社会等多个领域。可以说，任何需要计算机和计算能力的行业都可以使用高性能计算。

　　中国高性能计算的成长历史。

　　说到高性能计算，你脑子里会浮现出什么名字?天河1号A先后登上算力TOP500排行榜?或者神威?太湖之光?

　　也许有些意外，联想实际上是中国高性能计算系统中份额最大的供应商。是的，是你认为只做笔记本电脑的联想。

　　联想在中国超级算力大会ChinaSC2020公布的高性能计算机TOP100排行榜中以35套领先，其中6套排在前10位。甚至在世界范围内，联想也是高性能计算领域的重要参与者：在去年11月公布的TOP500高性能计算名单中，联想被评为182台，占36.4%。

　　事实上，联想早在1999年就正式成立了高性能计算(HPC)部门，进入相关研发领域。要明白联想为什么要制造高性能计算机，就要了解当初的时代背景。

　　从世界上第一台通用计算机ENIAC开始，高性能计算长期服务于尖端领域的研究，但由于起点不同，高性能计算机技术长期受到欧美国家的支持。

　　一个著名的故事是，20世纪80年代，中国石油工业部物探局花了很多钱买了一台IBM大型机器，但IBM给出的交易条件非常苛刻:为了避免窃取技术，美国将机器放在玻璃房中24小时监控，美国掌握进出钥匙和启动密码，中国必须定期提交使用日志。

　　在这样的环境下，独立掌握高性能计算技术尤为重要。在高性能计算的开发中，一方面是以银河、曙光、神威系列为代表的国家队，另一方面是联想的深腾系列高性能计算机;前者更负责国家关键任务，后者更广泛地将高性能计算推向商业化。

　　高性能计算的未来在哪里?

　　中国科学院计算所研究员张云泉博士在接受采访时说:农业社会依赖体力，工业社会依赖机器，信息社会依赖互联网，智能社会依赖计算能力，谁能占领力的制高点，谁就有引领社会发展的基础。

　　IDC报告预测，从2018年到2025年，中国的总数据将以每年30%的快速增长引领世界，预计到2025年，中国的总数据将上升到世界第一。为了应对爆炸性增长的数据，有必要建立更多的数据中心。

　　但在绿色经济的大环境下，政府和企业业更加关注绿色节能指标。新建的数据中心不仅要满足高性能，还要有高能效比。作为反面教材，目前TOP500排名第一的日本富岳高性能计算，虽然总性能领先，但因其成本高、能耗高而受到批评。

　　基于商业领域的联想会更加注重能效比。因此，联想开发了专门的海神液体冷却系统，使用18~50℃的去离子水作为制冷剂，通过冷板液体冷却(服务器产生的热量传导到冷板，然后由液体带走)冷却服务器。热循环后的温水接近60℃，室内供暖也可以回收热量。结合一系列措施，海神液体冷却系统可以提供几倍于传统风冷的散热效率，从而提高单机柜的功率上限。

　　当然，高性能计算的性能再高，能效再好，也必须运用到实际项目中才能发挥价值。无软件辅助，空算力也不能转化为现实价值。曾有报道称，天河1号由于缺乏软件配合而长期闲置。

　　当高性能计算运算速度向每秒100亿次迈进时，数据中心在地球表面的每个角落展开时，我们有理由相信未来的人可以将目光投向更深的太空，享受更准确的天气预报、更高水平的医疗服务和更灵活的动画电影。

　　高性能超计算系统或数据中心都需要高数据流通。这对网络设备的要求是非常高的。

　　就网络设备而言，奥卡斯科技拥有一条线延续(从网线到光缆到数据中心)，在国内建立了一条龙的营销和售后服务运营体系。奥卡斯通过了ISO9001(2008)质量管理体系认证。开发了6种以上系统的UTPCat.6A屏蔽布线系统，满足大数据中心的需求，同时通过了多个检验机构的质量检验认证，在美国、欧洲、马来西亚、瑞士、德国、中东、南非等国家设立了自主品牌的联络处和销售处，在30多个国家和地区提供了OEM服务，提供了全球化的产品服务。

　　奥卡斯科技是集铜缆接线、光缆接线、智能电子接线架解决方案、数据中心MTP/MPO高密度解决方案、数据中心冷通道解决方案、数据中心八种铜缆解决方案、安全电缆和智能管理接线系统平台等产品自主开发、设计、生产、销售于一体的高新技术企业。公司以追求用户需求为导向，为客户提供奥卡斯特有魅力的产品。奥卡斯布线四色方便!