切换到宽版
  • 263阅读
  • 0回复

甘霖:“我们这一代‘超算人’赶上了科技发展的好时候” [复制链接]

上一主题 下一主题
在线枚璠瑜
 

经纬娱乐登陆

      原标题:甘霖:“我们这一代‘超算人’赶上了科技发展的好时候”
      
      口述时间:2018年6月5日
      
      口述地点:国家超级计算无锡中心
      
      本期人物:
      

      
      近年来,甘霖在超级计算、地球科学等尖端领域的高水平国际会议与期刊上共发表超过24篇学术论文,获发明专利1项;获2016年世界超级计算机最高奖“戈登·贝尔奖”(中国团队首次获奖)、2017年“戈登·贝尔奖” 提名、国际顶级学术会议“现场可编程逻辑与应用国际会议”所颁发的“25年领域最具影响力论文奖”(系唯一荣获得该奖项的中国团队)、“清华大学—浪潮计算地球科学青年人才奖”(我国计算机科学与地球科学交叉学科领域唯一青年人才奖励计划)、“江苏最美青年”、“无锡市最美青年工匠”、“滨湖区十大杰出青年”、“IBM智慧地球挑战赛全球冠军”等称号。
      
      本期采写: 扬子晚报全媒体记者 刘梦雪
      
      2016年、2017年,“神威·太湖之光”连续四次蝉联世界最快超算系统,它是我国首台自主研发的世界最快的超级计算机,也是世界首台峰值计算能力超过10亿亿次的计算系统。它每分钟的计算能力相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年……记者面前端坐的帅气青年甘霖,饱含深情和感激地谈起超级计算机“神威·太湖之光”,以及他与“神威·太湖之光”打交道的时光。 他说,自己赶上了科技发展的好时候,幸运地成为了国产超算“神威·太湖之光”最早的用户之一,有幸见证了我国在超算领域的崛起。
      
      在“神威·太湖之光” 助力下,甘霖所在的年轻团队参与研发多项国内顶级的高性能计算应用项目,连续两次冲击“戈登·贝尔”奖,28岁那年,他作为最年轻的项目负责人之一(获奖论文共同通讯作者),站上世界之巅——国际高性能计算应用领域最高奖“戈登·贝尔”奖的领奖台,让“中国速度”在世界扬威,实现了该奖创办30年来我国科研团队在此大奖上零的突破,开创我国高性能计算应用发展的新里程碑。同时,该科技成果的新闻报道,入选了由两院院士评选的“2016中国十大科技进展新闻” 。
      
      感恩之心 我是实实在在的受益者
      
      国家在科技、教育等领域的进步与发展,改变了普通家庭与个人的命运。作为一名80后,我切身体会到身边科技产品的更新换代给生活、学习带来很大便利;国家对教育投入不断加大,家庭需要承担的学费越来越少;奖学金也越来越多,还可获得留学、创业、创新等各种鼓励政策和补助……
      
      知识改变家庭命运
      
      手推车推出“书香门第”
      
      我的家乡是山东省临沂市沂南县县城边的一个村子。父母和姑姑们都是在高考恢复后的几年里,陆续考上了离家不远的师范学校。父母工作都很忙,我由爷爷带着长大, 爷爷是我人生第一个“偶像”。
      
      在我出生前的那个艰苦年代里,爷爷奶奶省吃俭用努力干活让儿女们都去读书上学。为了供父母和姑姑们上学,爷爷每天都要起早贪黑地干活,除了照顾庄稼,还要搞一些“副业”。待我记事后,印象特别深刻的是,爷爷经常推着一个独轮手推车,去很远的山上推石头,再运回村里,打磨好了再送到建筑工地,用作盖屋建房的石料。 那时候,老屋里各种工具一应俱全,爷爷简直就是全能的“建筑工匠”。最后,我们家在父母姑姑这一代出了6个老师,是爷爷用手推车,推出了村里名副其实的“书香门第”。
      
      爷爷同样重视对我的培养。爷爷曾经给村里干过会计,也算是村里的“文化人”,深知读书的重要。小时候,爷爷每次带我去县城赶集,都会把我放到书店里,也会顺便给我买几本我喜爱的书。
      
      二十载漫漫求学路
      
      国产计算机一路牵引着我
      
      我在县城读完小学、初中和高中,而我母亲也恰好是同校的老师,她没有教过我,但是和我的老师都是同事。我也因此得到了“特殊照顾”:考试没考好,上课不听话、迟到早退上网吧,老师们都可以绕过我直接通知到我母亲。 年幼时虽调皮,可那份爱国之心却已深植。 记得改革开放快20周年,97年香港回归那年,学校早早的在主楼前面挂上了香港回归倒计时牌,还在上小学的我和小伙伴们每天上学都矗立在倒计时牌前,算着日子,期盼7月1日早点到来。
      
      改革开放25周年,2003年,我还是初中生,那时家用电脑开始了普及,家人拗不过我的软磨硬泡,终于同意添置第一台电脑,在家可以上网冲浪,可以通过即时聊天工具和小伙伴们聊天、玩游戏,方便很多;2008年,当时已在北京读大学的我,有了自己的第一台笔记本电脑,那个时候信息化教学已经非常普及了,课堂教学、课后作业、项目实践等等都离不开电脑,那个时候学生的背包里可能找不到纸和笔,但一定能找到电脑和手机。 我的第一台电脑、第一台笔记本电脑和第一台实验用电脑都是国产的,它们点燃了我的荣誉感、爱国心,并激发了我对计算机应用的浓厚兴趣,冥冥之中,也引领着我走上计算机应用的研发领域。当我2015年将从清华大学士毕业时,我们国家终于有了自己的世界最快的国产超级计算机-“神威·太湖之光”,而我也非常幸运的成为其最早的用户之一,开启了人生新的奋斗轨迹。
      
      二十载漫漫求学路上,我见证了我国科技进步,综合国力迅猛发展的历程。 与我的父辈艰辛地求学历程相比,我感受到国家给学生的补助越来越多,凭自己努力争取到的奖学金也越来越多。2015年我获得的士生国家奖学金有3万元。利用国家、学校提供的国际交流项目,我先后去英国、美国进行了学术访问,开拓了视野,学到了知识。
      
      人生转折 结缘国产超算 让“中国速度”在世界扬威
      
      上世纪80年代,已经拥有“两弹一星”的中国,却在尖端科技领域,被超级计算机卡住喉咙。那时,超算技术垄断在西方国家手里,中国人只能花天价买,只能在玻璃房外面看。 1983年,国家自行研制了银河一号,1993年研制曙光一号,它们打破了国际的技术垄断。到了2015年,美国对中国实施芯片禁运,直接影响了我国超算的升级计划。没有国外芯片,反而激励了我们要用自己的“中国芯”。就在美国限令公布半年多后,我国便自主研制出了完全采用国产芯片的“神威·太湖之光”超级计算机。而我正是踩在这个历史的转折点,幸运地与“神威·太湖之光”结缘,站在这个巨人的肩膀上,开启了人生崭新一页——
      
      与首台“纯国产”超算并肩奋战
      
      为它打造属于自己的应用
      
      2015年4月,美国政府宣布把与超级计算机相关的四家中国机构,列入限制出口名单,实施芯片禁运,其目的是限制中国超级计算机的发展。当时,在美国交流学习的我密切关注着事件进展。 2015年底, 我国自主研发的超级计算机“神威·太湖之光”研制成功。那年年底,我便回国来到了国家超级计算无锡中心,与年轻的团队一起,与“神威·太湖之光”并肩奋战。
      
      拥有40960个芯片的“神威·太湖之光”,面世之初,全部采用中国芯申威26010众核处理器,摆脱了我国超算核心芯片长期依赖进口的局面。 它凝聚了一代又一代一代超算科研工作者的智慧和汗水。 而作为“神威·太湖之光”系统建设完成后最早的用户之一,我们也深感用好这台“神威·太湖之光”意义重大。 那时,研发基地的硬件设备还极不完善,我同一群平均年龄只有25周岁的年轻人一起,共同投入到国产众核超算系统的试算与调试工作。我们肩负着一个重要使命,要为这款完全国产化的超级计算机打造属于自己的应用。
      
      机器刚落户,办公室还在装修,超算团队当时的工作环境很简陋,夏天没有空调,风扇吹出来的都是热风,越吹越热。只有机房里有空调, 一帮人实在熬不住跑到机房办公,时常熬夜到凌晨两三点。我们面临的任务挑战也很艰巨,机器是全新的,硬件是全新的,软件与应用都不完善。那时只能迎难而上,而唯一的优势就是这支年轻的团队的快速学习能力和大胆尝试。
      
      3年多来,我们团队中很多人都见证了“神威·太湖之光”成长的轨迹:从被欧美技术封锁,到研制出完全国产芯片,再到完全国产化的超算诞生,并成为具有全世界最快运算速度的计算机,最后获得国际高性能计算应用领域最高奖。这是一个“彻底强大起来”的过程,中国的科学家们终于可以扬眉吐气,掌握主动权了。
      
      六年卧薪尝胆 一朝扬眉吐气
      
      赢得我国首个超算应用最高奖
      

      
      时光穿梭至2016年11月17日,美国盐湖城举办的世界超算年会上,一年一度的世界高性能计算应用领域最高奖项——“戈登·贝尔”奖正在揭晓。这一年,由中科院软件所与清华大学、北京师范大学合作的“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”项目,代表中国参赛并获得年度“戈登·贝尔”奖。我当时还是清华大学的一名在读士后,作为项目主要负责人中最年轻的一员,上台领奖。
      
      当时入围“戈登·贝尔”奖的6个提名中,基于“神威·太湖之光”的应用就占了3个 ,“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”是其中之一。揭晓的时候我是全程闭着眼的,当听到他说“the winner is ten……”那个“ten”一出来,我就知道我们成功了,因为入围的项目里面,只有我们的项目名称开头是“ten”。那一刻非常激动,那是“戈登·贝尔”奖设立近三十年来,中国团队的首次获奖,此前该奖只有美国人、日本人可以获得。
      
      这个实现了中国“零的突破”的获奖项目“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”,其计算效率比美国最新成果高出近1个数量级。项目未来可在天气预报、气候变化研究等领域发挥重要作用。我从2011年读士开始,跟着我的老师一起做这个项目,当时没有获得“戈登·贝尔”奖的入围资格。六年中,我们的研究团队一直在卧薪尝胆。准备冲刺“戈登·贝尔”奖的阶段,研究团队12个人各司其职,写程序、测试数据、撰写报告、图表绘制,为了能够提交一份足够优秀的评审论文,我们绞尽脑汁,把程序性能提升空间压榨到了最低,把论文一遍又一遍的“咬文嚼字”,把图表内容描绘的既“学术”又“艺术”。回头再看,一切的努力都值了。
      
      超算人 只争朝夕
      
      持续一个月 我们每天只睡两三个小时
      
      超级计算机是大国科技较量中的“赛点”,而中国超级计算机10次蝉联世界之冠,采用国产芯片的“神威·太湖之光”连续获得高性能计算应用最高奖“戈登·贝尔”奖,这些都是一代代超算人努力拼搏、自主创新的结果。而我们这一代超算人赶上了科技发展的好时候,更要倍加努力。两年里, 我由一名年轻的科研工作者成长起来,和这支平均年龄只有26岁的年轻团队,攻坚克难,完成了一个又一个“神威·太湖之光”的应用研究。
      
      “神威·太湖之光”的计算和存储资源在满负荷运行,我们的研发团队与机器一样,在超负荷运转。 一线科研人员,熬夜加班是标配。办公大厅里摆放这么多的椅子不是用来坐的,我们加班累了,两个椅子一并就能躺着眯一会。 2017年,我率领的团队以“超大规模大气模式模拟”项目再次冲刺并入围“戈登·贝尔”奖 ,我们也是当时全世界三个入围项目中的一个。那时做备赛准备时,由于缺人手,时间又很紧张,所以我要做更多的工作,身兼数职,写代码、写文章、统筹每个人的工作进展、实验结果,还要准备作报告。在准备决赛的日子里,我们面对着百万行的程序代码,有时,为了精确定位和排除一个细微的程序错误,需要花费几天甚至是几周的时间。到了最后的阶段,大家每天只睡两三个小时,持续了一个月。
      
      重要应用成果受到高度认可
      
      确立了中国超级计算的国际地位
      

      
      两年来,“神威·太湖之光”完成了20多个应用领域,200多项百万核心大型问题的求解任务,其中全机应用已达20多个,领域涉及天气气候、航空航天、先进制造、生物医药、新材料、新能源等方面,取得的重要应用成果受到国内外专家的高度认可,也由此确立了中国超级计算的国际地位。
      
      今年5月28日,中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上,“神威·太湖之光”成果获“戈登·贝尔”奖,作为我国着力推进的战略高技术研究代表成果之一,被总书记在报告中提及。我们整个中心沸腾了。如今,超算成为世界各国角逐的科技制高点。我们科研人员都在以不懈的努力、全身心投入,努力创造世界一流的成果,为建设科技强国贡献超算人的一份力量。
      
      未来,超算应用面临着很多挑战和艰巨的任务。今年我们的团队又有9个基于“神威·太湖之光”的项目申报了“戈登·贝尔”奖。其中,曾获2017年度诺贝尔化学奖的“冷冻电镜”成为今年我们团队最新的攻坚目标,目前该项目成果 “大规模冷冻电镜蛋白质重构”已初步完成,并正式申报2018年度“戈登·贝尔”奖。无论主题的重要性,还是技术的前沿性,都是一个可能改变人类未来的突破性项目,希望可以由我们中国人率先来完成。
      
      “国之重器”超算就在我们“身边”
      
      超级计算机被称为“国之重器”,是世界各国竞相角逐的科技制高点,也是一个国家科技实力的重要标志。
      
      很多人一定会好奇:超级计算机究竟是什么?它能给我们生活带来什么?其实,超级计算机并没有那么高深莫测,它基本组件与个人电脑没有太大差异,它是作为计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,可以说是一个国家的最强大脑。
      
      我们生活的方方面面都与超级计算机有着密切的联系,比如天气预报、船舶汽车飞机的设计与制造、生物医药等重要领域都离不开超级计算机。在石油勘探、高端装备制造、生物医药、动漫设计等领域,超级计算机都有广阔的应用前景。比如,借助超级计算机的模拟手段,科学家可在较短的时间内从几十万甚至几百万种化合物中筛选出有效的药物化合物,这不仅节省了购买真实化合物的大量资金,而且大大缩短了药物研发的周期。
      
      另一方面,超级计算作为一项具有战略意义的技术,它的应用已不局限于基础科学研究,它在国家安全等领域发挥的作用也同样不可替代。
      
      
快速回复
限80 字节
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
 
上一个 下一个