本報記者 傅桂鋼 攝（資料照片）

本報記者 王濤 攝（資料照片）

　　天津北方網訊：時隔一年，坐落在天津的“世界冠軍”在應用領域又創造了驚人的中國速度，同時它又贏得了歐盟的青睞。昨天，國家超算中心與歐盟超級計算戰略合作項目在津啓動。“天河一號”再度成爲主角。

　　從雲端“下凡”，服務民間。“天河一號”圍繞濱海新區形成了應用服務5+X模式，現已構建起石油地震勘探數據處理、動漫與影視特效渲染、生物醫藥數據處理、工程設計與仿真和地理信息5大產業平臺，以及氣象、海洋環境等若干個應用廣泛的公共服務平臺，面向國內外全面開展應用服務。

　　此次啓動的歐盟超級計算戰略合作項目即歐盟第七框架科研攀登計劃，將以“天河一號”爲基礎，由中歐雙方計算機科學家共同探討高性能計算機和計算應用等方面的關鍵技術，開展合作研究與共同規劃，並將在高性能計算、可視計算、媒體計算及雲計算等領域提出新項目，進一步推動雙方高性能計算技術快速發展。

　　“天河”繁忙時使用率達八成以上

　　回顧“天河一號”的推廣應用歷程，可以清楚地看到，其積極融入國家創新體系，堅持走軍民融合式發展自主創新之路的脈絡。我國老一輩計算機專家、北京應用物理與計算數學研究所袁國興研究員評價，“天河一號”能在一年的時間裏完成技術升級問鼎世界冠軍，又能在一年多的時間裏在廣泛領域投入應用，這是堅持走自主創新道路帶來的高速度與高效益。

　　爲了讓用戶充分使用“天河一號”強大的計算能力，達到好用易用，國防科技大學的科研人員對操作系統進行了並行調度、能耗管理、虛擬化和安全隔離等方面的針對性設計。“我們專門提供了一體化集成開發環境，支持應用程序的調試和性能分析，研究開發了新的編程方法，有效降低了用戶使用‘天河’的技術門檻，擴大了應用領域。”天津超算中心副主任朱小謙介紹。

　　“天河”團隊反覆調研，掌握了國內超算應用需求，提出在生產領域重點開拓石油勘探、生物醫藥、高端裝備設計、動漫與影視特效渲染和地理信息的應用，並組織研發雲計算服務平臺。

　　他們僅用16小時就完成了國內面積最大的石油地震勘探數據處理任務，企業用自己的高性能計算機計算至少需要30天。我國的石油地震勘探數據處理能力由此一舉躍升到世界先進行列。

　　他們與北京大學合作，完成了當今世界最大規模的湍流數值模擬，爲設計高水平飛行器和艦船打下良好基礎。

　　他們已多次受邀在國際學術會議上作專題報告，爲我國高性能計算贏得了良好的世界聲譽。

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　　天津超算中心主任劉光明表示，“天河一號”繁忙時的使用率達到80%以上，至今已爲300餘家用戶提供服務，服務對象從中科院、國家氣象局、國家海洋局、國家測繪地理信息局等科研和政府機構，到中石油、中海油、中石化、天津一汽等企業用戶，並且在高校和科研院所建立了超算分中心，還爲國家“863”、“973”和自然科學基金等數十個重大重點科技項目提供服務。

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　　給地球“做CT”

　　“以前一個石油企業20年多臺大型計算機累計計算能力也就每秒1000萬億次，可現在用上‘天河一號’，單系統每秒計算能力就達到4700萬億次。”

　　在天津超算中心3樓辦公室，天津超算天河石油物探部主任張選民面前擺放着兩臺聯機的大型液晶電腦顯示屏，他簡單敲入幾個指令，一幅面積爲750平方公里的海面下相對應的28公里長的地質形態剖面圖展現在眼前。“有了我們計算出的海底地震成像圖形，石油勘探開發就像有了CT片子，海底下的地質結構就一目瞭然。”張選民告訴記者，“由於數據量和運算量巨大，高性能計算技術在全世界應用的主要領域之一就是石油地震勘探。”

　　據瞭解，石油勘探通常是通過在地表或海面人工激發地震波，收集來自於地下的反射地震波，通過計算處理來了解地下地質結構形態，從而判明石油位置和儲量。以往地震勘探的成像都是通過計算射線或單程地震波數據得來，近年來新興的方法是通過雙程地震波數據計算完成，結果更加精準，但運算量卻增加了成百甚至上千倍，只有依靠超級計算機才能完成。張選民形象地對比：“以前一個石油企業20年多臺大型計算機累計計算能力也就每秒1000萬億次，可現在用上‘天河一號’，單系統每秒計算能力就達到4700萬億次。” 

　　“我們正在把‘天河’打造成集全球領先的石油地震資料處理軟件的‘iphone’，今後凡是跟石油勘探相關的程序都可以移植或安裝到‘天河’上應用，全球的先進技術都匯聚在這裏，成爲一個全球共享的第三方運算服務平臺。”

　　這幾天，中石油東方地球物理公司正在“天河一號”上進行第三批超大規模2000平方公里的三維石油數據處理工作。西亞某大型石油公司也主動來訪，希望使用“天河一號”。

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　　助陣動漫生產提速

　　美國3D電影《阿凡達》渲染耗時1年多，如果使用“天河—酷卡”平臺，僅需2個月甚至更短時間。

　　今年5月即將面向市民開放的新天津博物館工程已進入尾聲，其中古代館的展示視頻正在“天河—酷卡”動漫與影視超級渲染雲計算平臺加緊製作。

　　記者在“天河—酷卡”公司渲染2部看到，工作人員正在電腦上製作一個“金粉揮散”的動漫特效，輸入操作指令後沒多久，成千上萬顆粒子帶着金色光澤在天空翻騰、揮散的逼真效果展現在眼前。“如果在普通電腦上，完成這個特效要等半個多小時。”工作人員介紹，“我們直接連上天河的渲染平臺，不到1分鐘就完成了。”

　　“天河—酷卡”動漫與影視超級渲染雲計算平臺能高效快速實現複雜化、高難度、大場景動漫影視作品的渲染工作，是當今世界上規模最大、渲染速度最快的超級渲染平臺。美國3D電影《阿凡達》渲染耗時1年多，如果使用“天河—酷卡”平臺，僅需兩個月甚至更短時間。在2012年春節聯歡晚會上，此起彼伏的舞臺效果和絢爛多姿的背景燈光秀給觀衆留下了深刻印象。其中《龍鳳呈祥》和《天鵝湖》等節目的大屏幕燈光效果就是在“天河—酷卡”平臺完成的。

　　目前，該平臺在北京和上海分別建立了遠程提交中心，客戶足不出戶就可遠程登錄提交渲染作品。今年，他們還將服務延伸到日本和韓國，近期已與一家日本影視公司合作，製作一部90分鐘的立體動畫電影。而該平臺參與制作的首部國產動畫影片《奇異家族》今年夏天也將在全國院線上映。

　　香港著名導演徐克評價，應用雲計算渲染平臺是未來影視製作發展趨勢，“天河”的參與使得電影製作更加高效、快捷，對節省時間、縮減成本將有很大幫助。

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　　丈量“天地”導航天津

　　天津全市範圍內的街道、建築都以實景的三維立體圖像形式展現在地圖上，立交橋、樓宇、燈杆，甚至綠植都十分清晰，甚至能清楚地看到每棟建築物的入口。

　　今後只要鼠標輕點，某個地方的建築外觀、道路走向、距離計算，甚至特定時段的光照情況都能瞭如指掌，這個願望即將變成現實，“天地圖三維城市在線地圖天津站”即“三維天津”將在下個月正式上線，免費向公衆開放使用。

　　天地圖（天津）科技發展有限公司技術總監陳周雲這幾天正帶領技術人員對“三維天津”進行最終修改測試，上線後將是國內面積最大的三維城市地理信息應用平臺。

　　打開“三維天津”測試版，隨着頁面刷新，地形起伏一步步展現，建築物一棟棟豎立，數十秒間一座城市已經在屏幕上“長”成。天津全市範圍內的每條街道、每個建築都以實景的三維立體圖像形式展現在地圖上，立交橋、樓宇、燈杆，甚至綠植都十分清晰，甚至能清楚地看到每棟建築物的入口。該平臺還具有搜索、測量、導航以及光線分析等特色功能，並且能夠爲數字城市、城市應急、綜合智能交通、智慧旅遊等國民經濟各領域提供基礎地理信息資源。

　　“三維天津”的三維立體實景圖像，就是通過“天河一號”把激光掃描地面的數據信息和實景照片進行計算疊加形成的。“我們利用飛機對地面發射激光脈衝光波，通過回收信號，得到地面物體的三維信息。這個信息採集量非常大，每平方米至少要4個以上採集點，然後還要再跟實景影像圖片進行疊加。依託‘天河’建立數據應用處理基地後，我們把全國數據採集到‘天河’上進行運算，集成後再通過‘天河’上線發佈。”天地圖（天津）公司董事長王健介紹。

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　　公共服務平臺大顯身手

　　過去完成500人的基因信息關聯性分析要用1年時間，現在用上“天河”只需要3個多小時，效率大幅提升。

　　“天河一號”在生物醫藥數據處理、金融服務、工程仿真設計、天氣預報與氣候預測、海洋環境模擬分析等公共服務領域也開展了廣泛應用。

　　在基因組學研究和應用領域，天津超算中心和具有世界頂尖水平的華大基因強強聯合，成立“生物信息計算聯合實驗室”，開展面向基因信息處理的高性能計算技術的研究。深圳華大基因研究院院長汪建表示，高性能計算機爲基因組學的進一步發展提供了保障，過去完成500人的基因信息關聯性分析要用1年時間，現在用上“天河”只需要3個多小時，效率大幅提升。

　　在工程仿真設計領域，“天河一號”將高性能計算機與各種工程設計、仿真軟件結合，建成了以服務高端裝備製造業爲導向，立足天津、面向東三省的工程設計與仿真平臺，並已向天津汽車模具、天津一汽、阿爾斯通、三星電機、艾默生、中船重工等10餘家企業提供計算服務。

　　在金融服務領域，“天河一號”運用超強運算能力幫助渣打(天津)科技信息營運服務有限公司進行金融業風險分析、成本分析。渣打銀行有關負責人表示，過去一直租用國外超算資源，與天津超算中心合作後，在風險分析、成本分析、投資組合構建等金融領域發揮“天河一號”的超級計算能力，節約了成本，也極大提高了運算效率。

　　超算產業

　　入“雲”端

　　目前，天津超算中心正在構建“超算雲”應用平臺，通過提供友好、快速、強大的在線計算服務，提高區域、產業和企業競爭力。其中，“天河”的動漫渲染平臺已經率先啓用雲平臺，面向全球開放使用。

　　劉光明表示，如今人們把過去所有的網絡服務都扣上一個“雲”的帽子，“雲”技術實際上就是一種網絡使用方式，效率更高，成本更低。他用一句話給出了簡單的闡釋：“所謂‘雲’，就是要以公開的標準和服務爲基礎，以超算中心或數據中心爲核心，以互聯網爲依託，提供安全、快速、便捷和低成本的數據存儲和網絡計算服務。”

　　“全面提高應用效率纔是超級計算機未來發展的出路”。劉光明表示，“通過採用‘雲’的方式，‘天河’的應用不再侷限於本地，能很快擴展到全國、全球，爲更多的用戶提供高質量的高性能計算服務。”在不久的將來，無論是電腦還是手機，只要安裝上客戶端，通過遠程登錄就能隨時使用“天河”，就像是把一臺超級計算機帶在身邊，十分方便。

　　在“天河”的帶動下，一條瞄準互聯網市場需求，由硬件生產到高端服務的“雲”產業鏈條在濱海新區逐漸形成。“當初天津超算中心落戶開發區服務外包產業園時，這裏的開發建設剛剛起步，園區招租率不足20%，如今濱海新區利用‘天河’的強大計算能力和品牌資源，匯聚了一批‘雲’產業鏈條企業，正在着力打造雲計算產業基地和雲計算中心。”劉光明表示。

　　在“天河”的吸引帶動下，直接招商引入了傑奧石油數據處理公司、北信酷卡媒體公司、圖克生物醫藥公司、天地圖天津公司等一批企業。開發區服務外包產業園的招商吸引力也大幅提升，騰訊投資可容納20萬臺服務器的亞洲最大數據儲存處理中心正在建設，渣打科技運營中心已經投入使用，惠普更是將其全球首家雲計算解決方案中心落戶在此，以高端信息產業爲主體的新興產業聚集效應日益明顯。