全国首个超算互联网工程上线：布局建设超算互联网意义重大

过去五年间中国超算服务市场的年复合增长率保持在24。%左右，预计至2025年，这一数据将继续维持在24.1%。继武汉超算中心项目本月封顶后，7月22日，国内首个超算互联网工程在山东济南上线。

超算互联网是一种以超级计算机、高速互联网和海量数据存储为基础的国家级先进超算基础设施，通过上述工程，各地的超算中心和大数据中心将有机会实现数据和算力的互联互通，被整合成为一个算力融合的网络。

据记者了解，目前济南生产的服务器产销量居全国第一、全球第二，AI服务器产销量全球第一，超算制造全球第二，国内超过50%的AI算力来自济南。2021年8月、山河超级计算机在济南建设完成，并在 2022 年度国际超算大会上登顶最新一期IO500榜单，算力产业成为济南服务黄河重大国家战略的重要支撑。

“地区算力供需不均衡，算力与网络融合技术不成熟、标准不完善等问题也成为制约我国数字经济迈向更高水平的瓶颈。”山东省创新发展研究院院长刘峰在上线仪式上表示，济南超算作为我省国家大科学装置和关键基础设施平台，正面临数字经济、“东数西算”等国家级重大战略的历史机遇。除了济南外，超算产业在我国“多地开花”。

据不完全统计，截至2021年，科技部批准建立的国家超级计算中心共有九所，分别位于天津、广州、深圳、长沙、济南、无锡、郑州、昆山和成都。根据沙利文研究的数据，过去五年间中国超算服务市场的年复合增长率保持在24。%左右，预计至2025年，这一数据将继续维持在24.1%。

从算力资源的需求看，超级计算可以分为尖端超算、通用超算、业务超算和人工智能超算四大类。而我国超算中心的服务对象多以高等院校、科技研究所、政府主导的科技工程项目为主，随着互联网、大数据、物联网时代的到来，企业对数据分析的需求越来越强，会诞生出更多的业务类型。

新基建、东数西算等工程的实施，对于推动算力、算法、数据、应用资源等的集约化和服务化创新提出了更高的要求，对构建可提供高端算力服务的一体化先进计算基础设施提出了新的挑战。

“为了解决我国超算中心运行面临的挑战，提升我国超算的应用水平，推动超算中心从提供裸机时向提供多领域应用服务转变，构建超算互联网势在必行。”6月22日，国家超级计算无锡中心主任杨广文在接受科技日报记者专访时说。

杨广文透露，目前我国超算互联网原型项目研究已取得初步成果，将于近期对外正式发布。今后，这些成果将能进一步支持智能计算中心的互联，并在更高层面上支持未来算力网的构建与营运。

杨广文介绍，超算互联网是一种以超级计算机和高速互联网为基础的国家级先进计算基础设施，它以高速网络连接分布各地的超算中心，聚合多个超算中心的软硬件资源，并通过建设超算资源共享与交易平台，支持算力、数据、软件、应用等资源的共享与交易，同时向用户提供多样化的算力服务。

作为一种先进计算基础设施，超算互联网将超算所提供的强大计算变为计算服务，并以一种标准化的形式提供给计算服务的使用者。

“超算互联网通过制定资源接入、共享、交易等标准，构建具备资源共享与交易能力的公益性资源平台，可将各级超算中心、云计算企业、科研机构等不同来源的算力、数据、软件、应用等统一为超算资源并整合到一起，为科研、生产生活等提供高效、专业的超级计算服务。”杨广文说。

在杨广文看来，和传统的超算应用相比，超算互联网的最大特点是将提供超算算力转变为提供超算应用服务，这就带来了超算互联网在应用模式上的巨大改变，对超算及其应用的发展具有相当大的推动作用。

在清华大学副教授黄震春看来，作为一种信息基础设施，超算互联网起到了连接下层资源提供者与上层用户的作用。因此，从商业运营角度来看，超算互联网的核心服务平台应当是一个公益平台，在国家相关部门的支持与指导下应用于超级计算服务市场。

国家超级计算无锡中心研发工程师叶跃进认为，在建设超算互联网时，要改变超算中心分散独立运营导致的算力碎片化和资源利用不均衡的局面，实现超算资源的互联互通和资源共享、交易等;同时，要构建超级计算管理及应用平台服务体系，提供跨域的统一服务策略和评价指标，提供并行应用软件，以及软件的共享与交易机制;此外，还要支持建设面向各领域和重点行业的应用平台，充分利用国家级超级计算资源，有效支持重点科研与行业用户，引导、培育超级计算资源和服务的商品化和市场化，从根本上提高我国并行算法与并行软件的研发水平，使超级计算更好地服务于科技创新、产业升级等。

算力再强，如果“有算无网”，算力也是一座孤岛。想要算力像水电一样即取即用，算力网络的建设至关重要。在这方面，国家超级计算济南中心(以下简称“济南超算”)走在了全国前列。7月22日，在济南超算，超算互联网工程正式上线。通过这一工程，各地的超算中心和大数据中心将实现数据和算力的互联互通，被整合成为一个算力融合的网络。　　“十四五”时期，我国数字经济进入了新的发展阶段。算力作为数字时代的生产力，对经济社会发展的推动作用不断增强。

但是，地区算力供需不均衡，算力与网络融合技术不成熟等问题也制约着数字经济迈向更高水平。　　“通过超算互联网，实现资源的地区间统一调度至关重要。”国家超级计算济南中心副主任、济南超算研究院院长潘景山以电力类比，进行了解释，“起初是一个个分布式电厂，后来互联互通形成了国家电网。通过超算互联网，可以将算力输送到各个城市、各个企业、千家万户，让大家便利地用到超级计算的算力。”　　“济南超算从2017年就提出了超算互联网的概念。”齐鲁工业大学(山东省科学院)计算学部常务副主任吴晓明介绍。为搭建超算互联网，济南超算持续进行科研投入，迈过多道技术关卡，在高速网络通信、网络资源感知调度、算力网络融合和安全方面突破了一批关键技术。

原有互联网无法满足算力输出的需求，因此高速专用网络是超算互联网的“底座”。“原来的网络相当于高速公路，而我们要用的是高铁，速度更快、延时更小。”潘景山解释。通过持续的技术攻关，济南超算已经实现长距离IB网络连接，500公里传输往返时延仅5.6毫秒，这与普通互联网相比性能大幅度提升。基于该技术，济南超算建立了济南—青岛超算互联网试验网。“依托该网络，青岛超算和济南超算已经在海洋数值模拟等方面深度合作。”吴晓明介绍。　　目前，超算互联网在山东各市已经基本完成覆盖。“我们正在推动算力融合到各地的数据中心，整合成为山东算网。”潘景山介绍，“预计8月份就能够实现。”下一步，济南超算将把山东的超算互联网做成标杆，向全国推广，助力东数西算国家战略的实施。