加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,必須堅持科技創(chuàng)新引領(lǐng),實現(xiàn)人才強、科技強進而促進產(chǎn)業(yè)強、經(jīng)濟強?？萍紕?chuàng)新,需要與時俱進,緊跟變化,才能實現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展突破。

　　當前,人工智能技術(shù)加速了科學(xué)研究的范式變革,帶來科研模式的重構(gòu)和新一輪科技革命,也對科研基礎(chǔ)設(shè)施提出新的需求。在智慧科研時代,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)升級建設(shè)了全新一代“融合計算平臺”,推進科研基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展,滿足科研數(shù)據(jù)對計算存儲的新需求,提升創(chuàng)新體系效能,提速科技創(chuàng)新。

　　數(shù)據(jù)為基,科技范式更迭對數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生新要求

　　數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素,是科學(xué)研究的核心生產(chǎn)力。例如,在腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究中,探索人腦上億個神經(jīng)元之間是如何連接與工作的,帶來每秒高達100 TB數(shù)據(jù)吞吐量;在天體觀測和研究中,天文專家往往需要從數(shù)十PB海量數(shù)據(jù)中分析發(fā)現(xiàn)新天體;一個典型的粒子碰撞實驗每秒產(chǎn)生超過100 TB的數(shù)據(jù)·······

　　當前,越來越多的科研項目已經(jīng)在逐步使用人工智能技術(shù),如通過人工智能預(yù)測蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)新材料和新藥物、自動識別和分類天體等。由數(shù)據(jù)驅(qū)動的人工智能技術(shù)的運用,進一步加強了科學(xué)數(shù)據(jù)的核心要素地位,這對存儲基礎(chǔ)設(shè)施的IO讀寫性能、帶寬、時延有了更高的要求,同時還要求在多源異構(gòu)數(shù)據(jù)之間實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換與傳輸。

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任李會民認為,近幾年生命科學(xué)、材料科學(xué)、力學(xué)等學(xué)科的科研數(shù)據(jù)計算與存儲需求不斷更新,不僅數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長,數(shù)據(jù)處理性能需求也不斷提高。對教育科研行業(yè)來說,數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施需要隨科研范式的發(fā)展進行迭代升級,解決海量、多模態(tài)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲、分析,以及數(shù)據(jù)流動問題,這樣才能更好地滿足科研人員的需求。

　　中國科大全面升級“融合計算平臺”,打造科研基礎(chǔ)設(shè)施新標桿

　　“千生一院士,七百碩博生,百生一杰青”,站在科研教育發(fā)展前沿的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱“中國科大”),剛剛走過了65載科研春秋。作為國內(nèi)建設(shè)最早的高校計算平臺之一,20年來,中國科大網(wǎng)絡(luò)信息中心負責(zé)的校級計算中心為中國科大取得世界領(lǐng)先的科研成果提供了強大的數(shù)據(jù)計算與存儲支撐。

　　隨著用戶的持續(xù)增加和海量多模態(tài)科研數(shù)據(jù)的快速增長,計算中心原有的兩套系統(tǒng)整體利用率居高不下,科研項目排隊時間長等問題持續(xù)出現(xiàn),計算、存儲上的性能及規(guī)模難以滿足學(xué)校的教育科研需求。因此,中國科大計算中心深入分析科研項目對計算和存儲資源的需求變化,選擇浪潮信息分層解耦的整體方案升級建設(shè)了“融合計算平臺”,以異構(gòu)計算和融合存儲為核心支持數(shù)據(jù)全生命周期管理,總存儲容量11PB,聚合帶寬超過160GB/s,寫帶寬超過100GB/s,隨機讀IOPS達到205萬,網(wǎng)絡(luò)延遲低至1.45us,具有GPU算力強、存儲容量大、IO讀寫性能強、高速網(wǎng)絡(luò)通信等優(yōu)勢,整體性能在國內(nèi)高校中領(lǐng)先。

　　李會民介紹,針對新科研范式對數(shù)據(jù)存儲平臺的要求,融合計算平臺使用分布式并行文件存儲AS13000系列解決了海量多模態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲、高效的數(shù)據(jù)處理、全生命周期管理和穩(wěn)定安全四個核心需求。

　　新的平臺同時支持塊、文件、對象、大數(shù)據(jù)等多種協(xié)議數(shù)據(jù)融合互通,為不同學(xué)科領(lǐng)域的多模態(tài)、多尺度科研數(shù)據(jù)提供更高效、更便捷的存儲服務(wù)。系統(tǒng)分層搭建了高速存儲及大容量存儲池,可以自動根據(jù)讀寫頻率實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能遷移,并以聚合小文件優(yōu)化技術(shù)提升讀寫性能,滿足AI高并發(fā)計算情況下的數(shù)據(jù)處理需求。面向不同科研項目在不同研究時期對數(shù)據(jù)存儲性能、容量的多樣化需求,該平臺支持熱、溫、冷、冰四級分層數(shù)據(jù)生命周期管理,實現(xiàn)了存儲性能、容量和成本的極致平衡,高效實現(xiàn)對多學(xué)科領(lǐng)域的差異化支撐。同時,平臺具有高冗余模式,可以在節(jié)點故障時自動切換備用節(jié)點,滿足科研數(shù)據(jù)的長時間穩(wěn)定寫入需求,確保數(shù)據(jù)安全不丟失。

　　已經(jīng)投入運行的“融合計算平臺”,正在支撐中國科大的前沿探索與創(chuàng)新。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)特任教授、中國生物物理學(xué)會冷凍電子顯微學(xué)分會委員張凱銘博士表示,計算中心平臺的升級讓實驗效率取得了大幅度提升,借助冷凍電鏡技術(shù)取得了一系列科研成果。

　　中國科大校級計算中心面向校內(nèi)所有科研院系、實驗室、師生及校外有計算需求的用戶提供計算和數(shù)據(jù)存儲服務(wù),是科研創(chuàng)新發(fā)展的堅實公共基礎(chǔ)設(shè)施平臺。2022年,中國科大計算中心支持科研項目的成果顯著,用戶發(fā)表致謝計算中心SCI論文464篇,其中Nature系列、Science系列、PRL、JACS、Cell等頂級期刊論文達到38篇。如今,全面升級的融合計算平臺將進一步加速科研成果涌現(xiàn),激發(fā)科技創(chuàng)新活力,加快推動形成新質(zhì)生產(chǎn)力,增強發(fā)展新動能。