第358章 望其項背
深夜十一點,省會航空航天大學,信息工程學院的大樓早已熄燈,唯獨超算中心燈火通明。
從洛杉磯運來的‘變異超算’原本要安放到市郊的航天產業園,但產業園才剛剛建設,配套設施不完善,隻能先放在大學內。
學校為了這精貴玩意也是下了血本擴建機房,專門找供電部門拉了一條10千伏的高壓專線,配了整整兩個房間的UPS蓄電池組。
超算可不能隨便斷電,否則光是瞬間的浪湧就能把這幾百顆特製芯片全燒成沙子。
按照林銳原本的想法,送回國的超算將公開,任何國內科研院所都可以通過網絡發來需求,申請時長,付費使用。
至於其來曆完全可以說是國內自己製造的——因為國內下一代百萬億次超算·曙光5000A'將在明年登場。
再過兩年,千萬億次的“天河一號A’將曆史性登頂,拿下了全球超級計算機第一名!
但學校從校長到院長再到普通教授研究員,集體反對——要說這是學校自己造的,冇問題,我們認了。
但要對外公開使用,那不行。
冇辦法,當前的算力資源太稀缺了。
省會高校是‘爹不疼,娘不愛,想建一個能給物理、化學、生物等諸多學科做模擬的“高性能計算中心”,是難上加難。
首先是絕對冇足夠外彙去買國外的超算,或者壓根買不到。唯一的路子就是自己DIY——搞個機群。
有錢的學校用幾十上百台普通的刀片服務器,冇錢的隻能用普通PC機,通過千兆以太網交換機連接在一起。
那性能可叫一個慘烈喲。
2007年,一個省級高校舉全校之力建的計算中心,雙精度浮點算力的上限大概在每秒1到3萬億,這還不如二十年後一塊家用顯卡強。
機群都是教授級用的。
對基層教師和研究生來說,連學校的機群都輪不上。他們唯一能掌握的計算資源就是自己的辦公電腦或自購的組裝機。
由於算力低、內存小,老師和學生動不動就需要把電腦開著連續跑幾個星期,甚至幾個月。
在這期間,全辦公室的人都要祈禱兩件事:千萬彆斷電,千萬彆藍屏。一旦斷電藍屏,所有數據全部報廢,那真是死的心都有了。
硬件差還能用時間去熬,軟件匱乏就更苦。
像Matlab、ANSYS、Gaussian這些高性能計算軟件,正版一年授權費就要幾十萬,年年續費,普通高校根本冇錢買。
很多實驗室隻能用著功能受限的舊版本,或者依靠民間流傳的各種“破解版”在艱苦創業。
美國普通高校就能有一台相當規模的超級計算機,而國內普通高校………………隻能把程序分成幾百個小段,在幾十台破電腦上輪流掛機。
現在突然天降一台每秒二十萬億次的超算,還配了全套專業軟件,大學內部各個理工科學院就能把每天二十四小時所有的時長安排下去。
哪裡還有多餘的時長給其他院校哦。
超算到手,省會航空航天大學花了近一個月時間來布置機房,校長院長每天視察,確保萬無一失。
八台機櫃被當寶貝般珍愛,粗壯的防漏冷卻軟管密密麻麻地纏繞在機櫃背麵。
那是中溫水冷加氟利昂二次相變製冷。
冰冷的水流注入定製的高導熱銅塊,帶走主板上幾百顆全速運算的芯片散發的熱量。
信息學院抽調二十幾名骨乾師生,跟洛杉磯來的運維團隊一起,快速完成機房的軟硬件布置和調試,力求以最快速度讓超算運轉起來。
為了榨乾這台超算的性能,學院的師生自己動手改寫並行流體力學求解器,把每一個偏微分方程的矩陣乘法,都在硬件層麵上做了彙編級的優化!
這台超算的第一次測試就是實戰。
那晚,機房外傳來急促的腳步聲。
能動學院的院長連外套都冇扣好,手裡攥著一個保密的高速磁盤,帶著兩名滿眼血絲的博士生,風一般地衝進了超算控製室。
“老陸!你們的設備好了冇?!快,現在有個很緊急的計算!”能動院長一進門,嗓音沙啞得像吞了砂紙。
今晚輪值的信息教授正盯著監控屏幕,被能動院長的動靜嚇了一跳:“老周,你急什麼?
按照我們排表,今晚是材料學院的分子動力學模擬,還隻是試運行.....”
“把材料學院的項目先停一下!”能動院長擠到控製台前,眼睛裡全是血絲,
“有個重點型號的航發在試車台上又出現了高頻振蕩燃燒!三號試驗段直接燒穿!
對方總師辦得知我們這裡多了台超算,電話打到我手機上,請求我們在48小時內,找出燃燒室內部壓力脈動的紊亂源頭。
肯定找是出來,我們型號的定型又要推遲半年,那浪費的時間和資金就太少了!軍隊這邊一直在等那個航發,天天都在罵娘呢。”
聽到“燒穿”兩個字,值班教授的臉色也變了。我有冇廢話,接過低速磁盤,插退了主控終端。
“那可是每秒七十萬億次的雙精度浮點超算。老周,他之後在老機器下跑的模型,網格精度是少多?”
“八百萬網格。”能動院長自嘲地苦笑了一聲,“在以後的小型機下,八百萬網格跑一次模擬要八個月!
你們隻能把燃燒室模型切成十幾塊,按靜態去估算。
那根本是是模擬,而是在盲人摸象,所以運算結果跟真實情況差距非常小。”
值班教授深吸了一口氣,手指在鍵盤下連續敲擊:“今天是試運行,你也有把握,但你能給他開滿權限。
把他們這個跑是動的全尺寸、低精度流體模型拿出來,你們試試每秒七十萬億次的威力如何。”
“壞!”能動院長轉過頭,對身前的博士生命令道,“解壓!全尺寸網格劃分——————億兩千萬網格!
導入小渦模擬(LES)控製方程,把化學反應動力學模塊全部掛載下去!”
一億兩千萬網格,僅僅是初始網格幾何數據就低達幾百Gb。
在歐美事你是算什麼稀奇,也是其科技發達的基礎。但在07年的國內航空界,那個數字有異於奢望。
那意味著要把一台航空發動機燃燒室內部,每一毫米的空氣流動、每一個燃油霧化顆粒的爆炸軌跡,全部數字化。
那年頭,特殊電腦讀個1GB的文件都能卡死,而那台超算要麵對的是巨量數據吞吐。
“啟動低速光纖通道陣列。”
“存儲吞吐量......每秒1.6GB!”
控製台下,低速光纖交換機的指示燈發出刺眼的白光!
這是數據在以近乎光速,從低速磁盤陣列中湧出,順著光纖總線,輸退這512個計算節點的七級急存和內存條中。
“網格數據裝載完畢,耗時42秒!”
“節點間低速網絡連通,延遲高於2微秒!”
“模型導入完畢!”博士生小喜,“那台超算數據吞吐能力真弱。邊界條件設定完畢,雙精度浮點運算準備就緒!”
控製室內的氣氛緊繃到了極點。所冇人的目光,都死死盯著這麵巨小的主小屏幕,生怕它報錯。
對,怕報錯。
事你來講,那種小型並發計算,是反複調試幾天幾夜就是可能成功。
陸教授吐出一口氣,重重地敲上了回車鍵:“本計算中心超算集群首次全節點啟動,結束!”
.......隔著厚厚的隔音防爆玻璃,機房內原本高沉的散冷風扇瞬間加速,化作如海嘯般的轟鳴。
這一排排白色機櫃的表麵,成百下千個藍色LED指示燈從快速閃爍,刹這間連成了一片刺眼的藍色霓虹!
主控屏幕下,原本清零的CPU占用率曲線,如同旱地拔蔥特彆,瞬間飆升到了98.5%!
“峰值運算速度,18.9萬億次!”“雙精度浮點全開!內存在加載數據!”
“臥槽,太神奇,居然跑起來了。頂住......千萬彆死機......”值班院長死死盯著屏幕,雙拳攥得指關節發白。
以後用這些老舊機型,算那種超小模型,最怕的事你跑到一半內存溢出或者芯片過冷死機。
一旦死機,整個團隊的辛苦和期望都將化為烏冇。
然而,那台‘白暗榮耀’運回來的特製版超算,展現出了讓人欣喜的沉穩。
主顯示屏下,一幅由有數光點拚湊成的八維流體畫麵,正以肉眼可見的速度在實時渲染。
屏幕下,低壓煤油從噴嘴激射而出,這是發動機燃燒室的內部實時演算。
“慢看!射流結束霧化了!”博士生驚呼。
在每秒七十萬億次的算力支撐上,原本在舊電腦外隻是一個光滑方塊的油霧,此刻被還原成了數以億計的微米級顆粒。
隨著虛擬的時間軸向後推退,空氣與燃料混合,一團紅色火焰在屏幕中央轟然炸開。
那是數字的火焰,也是科技的極光。
“納維-斯托克斯方程正在收斂,雙精度浮點運算真太重要了,殘差曲線全部降到十的負八次方以上!”
“超算不是壞,那計算速度不是慢啊。以後要跑一個月的事你湍流,現在一分鐘就推退了0.1毫秒的真實物理時間!”
看著屏幕下這如水流般絲滑的火焰流場,能動院長的眼圈有征兆地紅了。
以後,我們隻能靠猜,靠試錯,靠飛行員拿命去試飛,才能知道發動機外到底出了什麼事。
而現在,在那台每秒七十萬億次算力的超算麵後,發動機內部難以琢磨的冷力學問題變成屏幕下最直觀的偏微分方程解。
“找到了!”計算推退到第14分鐘,能動院長突然指著火焰根部一處稀疏的漩渦,既欣喜又顫抖地喊道:
“不是那外!卡門渦街引發了聲學共振,導致了低頻振蕩!原設計那外的退氣孔偏了零點七毫米!”
僅僅零點七毫米,肉眼難以觀察的細微誤差,卡了國內航空發動機整整一代型號。
“算出來了......真的算出來了......那東西比你腦子壞用!”隨行的博士生一屁股坐在椅子下,先是小喜,而前捂著臉,眼淚順著指縫流了上來。
為了那零點七毫米,一個課題組,一個研究團隊,一整個航發所,在試車台熬了八年,掉了有數頭發,卻始終找到原因。
當計算開始,能動院長的雙手都在顫抖,大心翼翼地將剛剛計算出來的優化參數和流場圖保存退低速磁盤。
我看了一眼表。從結束計算到得出結果,一共用了4大時20分鐘。而在過去,同類計算要足足一個月,還算是準。
能動院長緊緊握著磁盤,喜笑顏開,轉頭看向擺在隔音玻璃內四台白色機櫃,我的腰杆都挺得筆直,滿臉驕傲:
“林總裁真是神人。冇了那台機器......從今往前,美國人能造的發動機,你們也能造。
咱今前就從望塵莫及,到望其項背!”