探訪萊布尼茨超算中心

德國萊布尼茨超算中心是歐洲最大的高性能計算中心之一，也是德國首家提供量子計算服務的超算中心。由于中心地位重要，安防措施極為嚴格，參觀者須提前預約，提供個人信息并接受安全審查。日前，記者應邀隨團來到位于慕尼黑郊區的該中心探訪。中心負責人、副主任赫爾姆特·萊澤爾教授熱情地接待了我們。萊澤爾教授是一位德高望重的科學家，長期在該中心工作。他帶我們參觀了中心的主要機房。

進入中心后，參觀者須全程跟隨引領并遵循嚴格限定的參觀路線和區域，且禁止拍照。記者注意到，中心內電子監控頭并不多。參觀團進入機房前，值守人員在墻上平面圖的板子上放置標有人數的磁力塊，以標明進入該區域的人數。陪同人員解釋說，如果發生火災會掐斷電源，所以電子設備可能會失效，但消防人員可以從最傳統的方法中得知各區域還有多少人。

萊澤爾教授說，萊布尼茨超算中心成立于1962年，是德國高斯超級計算中心成員。高斯超級計算中心由德國三家超級計算中心聯合組成，分別是于利希超級計算中心、萊布尼茨計算中心和斯圖加特高性能計算中心，三家各有特點，均為德國頂級的超算服務提供商。

參觀過程中，記者看到機房里許多設備上都帶著聯想的標識。據萊澤爾教授介紹，萊布尼茨超算中心采用了聯想集團聯合英特爾公司開發的新一代超算系統SuperMUC-NG。該系統為中心提供了更強大的計算能力，使中心能夠為用戶提供橫跨天體物理、流體力學、生命科學等各種復雜領域的科學研究支持。自SuperMUC-NG系統上線以來，科學家們不僅將超級計算機用于傳統的模擬和模型構建，還用于行星觀測、衛星氣候數據、醫學圖像和健康數據以及人口統計數據中的自動化圖像和模式識別。萊澤爾教授說，SuperMUC-NG系統不僅功能強大，而且減小了所需占用的空間，并節省超過45%的能耗。SuperMUC-NG系統在項目中的成功使用，進一步增加了對強大的數據分析、機器學習和快速存儲的需求。2021年，SuperMUC-NG系統在升級時又采用聯想和英特爾研發的更新方案，計算節點性能提高了4倍，成為世界上最快、最節能的計算機之一，并結合人工智能解決方案來實現先進的模擬、建模和數據分析，以滿足宇宙學等復雜項目中不斷增長的計算能力需求，吸引了歐洲各地頂尖學者進行開拓性研究。“我們的系統能支持需要非常強大計算能力的科學研究，比如它能通過模擬讓我們知道星星是如何出現的。”萊澤爾教授說，該中心日前運行了一次大規模的模擬，用整個SuperMUC-NG系統的超級運算能力模擬星際湍流，并且通過模擬獲得了開創性的紀錄。

超級計算中心擁有一般計算機無法比擬的超強計算力，但超強計算力也使耗能倍增，成為中心必須解決的綠色發展問題。萊澤爾教授說，萊布尼茨超算中心新采用了聯想開發的Neptune直接水冷技術，可以去除計算系統中約90%的熱量，相較于傳統的風冷技術節能35%。節省下來的能源可以為4700個德國家庭供電一年。同時，系統運行的余熱還能在冬季為辦公室保暖，讓能源效率得到了進一步提高。萊澤爾教授指著機房內仍采用風冷、噪聲較大的一排排機箱說，這些設備很快將全部更換新的冷卻系統，會非常安靜。

在超算中心的樓頂上，記者看到大量的、不同年代建造的冷卻設備。萊澤爾教授說，從前的服務器很大，自然消耗的能量也很大，產生的熱量很多。現在的設備比從前小很多，但是由于速度、功率更強勁，因此散熱仍然是不得不面對的問題。機器設備散發出來的熱量，幾乎還要用掉同樣多的能源去降溫。現在新技術能讓該中心將機器產生的熱量收集起來，變廢為寶，利用這些熱量發電再去冷卻服務器。這樣不僅節約了成本，而且也保護了環境，為減排作貢獻。