高性能计算已经广泛应用于科学研究、工程设计、气象预报、生物信息学、金融分析等众多领域。尤其在人工智能、大数据等新技术快速发展的今天，高性能计算的应用范围正进一步扩大，成为科学研究，重大课题攻关的关键支撑力量。
在科研创新的征途上，算力的角色愈发显著，成为推动科学发展的关键力量。正如诺贝尔奖得主威尔逊所言：“当今科学研究的三大支柱为实验、理论，以及计算。”在这一背景下，高性能计算（HPC）已不仅是衡量高校科研实力的重要指标，更是其发展潜力的象征。
作为教育部直属的全国重点综合性大学，兰州大学先后入选国家“211工程”“985工程”和“双一流”建设高校，并始终站在学科交叉与科研创新的前沿。目前，兰州大学在化学、物理、生物、资源环境、大气、工程力学等基础研究领域拥有科研优势，高性能计算平台为科研人员提供了快速实现科学发现和技术突破的强大动力。通过与华为等科技企业的合作，兰州大学已经构建起西北地区算力最强的超算中心，在支撑自身科研创新和人才培养的同时，也推动了高性能计算在教育行业的广泛应用。
日前，在兰州大学主办的“算无界 智未来一2024兰州大学高性能计算创新研讨会”上，兰州大学更是全面深入分享了自身在高性能计算的最新成果和应用实践，也为推动高性能计算与人工智能的融合，促进HPC+AI技术在教育领域的广泛应用和深入研究提供了新思路和新方法。
异军突起
高性能计算成为科研利器
今年4月，在2024世界大学生超级计算机竞赛（ASC24）总决赛中，兰州大学超算团队再次取得一等奖的好成绩。ASC世界大学生超级计算机竞赛作为世界三大超算竞赛之一，旨在通过大赛平台推动各国及地区间超算青年人才交流和培养，提升超算应用水平和研发能力，发挥超算的科技驱动力，促进科技与产业创新。
对于兰州大学来说，这一成绩的取得，与学校在超算中心建设上的持续投入密不可分。自2006年兰州大学首个高性能计算平台项目正式投入使用，标志着兰州大学高性能计算领域的研究步入正轨，促进了交叉学科的发展，增强了学校的科研实力和交叉学科人才培养。
2019年兰州大学超算中心成立，为师生提供了更加便捷的高性能科学计算服务，满足了多个学科对大规模科学计算和海量存储的需求，实现学校高性能计算资源统一管理，高效使用和可持续发展。
2020年6月，兰州大学超算中心完成高性能计算平台一期建设，浮点计算能力达到1218万亿次，并配备4PB存储，总核数达到12304个。此次建设，华为基于自身在数据中心以及高性能计算领域的深厚积累，为兰州大学提供了包含模块化数据中心、计算、存储、网络、安全等在内的一整套高性能计算解决方案。
面对日益复杂的科研任务、不断增长的数据处理需求以及AI等新兴技术领域的快速崛起，兰州大学现有超算系统的计算能力和存储资源逐渐显现出不足，难以满足日益增长的研究需求。兰州大学超算中心携手华为开展了高性能计算二期建设，新增6PB存储、11680核，全面提升了超算系统的计算能力、存储能力和服务效率。
携手共进
全面激活高性能计算支撑力
为避免计算资源浪费、解决运维管理复杂、提升用户体验等问题，兰州大学借助华为在教育行业数字化转型的丰富实践和生态伙伴的整合能力，与华为等科技企业联手打造基于容器的HPC解决方案。
兰州大学超算中心通过构建国内首家大规模容器部署的高性能计算平台，完成了统一HPC资源池建设，实现了资源的灵活调度和动态释放。容器HPC的优势体现在多个层面，包括支持计算课程教学、快速部署复杂应用、资源预留和保障重点项目、解决传统超算软件依赖冲突问题，以及支持新兴计算模式和图形交互式计算。
兰州大学超算中心的平台服务模式也实现了全面升级，包括共享集群、独占集群和私有实例，满足了不同用户和院系的需求。通过统一规范化管理，平台资源利用率大幅提升，二期高性能计算资源利用率最高达到85%。
依托高性能计算平台，兰州大学超算中心已经为150个研究方向、超过300个研究项目提供了科研支撑，包括全球天气变化、动植物基因组、新材料探索、药物研发等多个领域的研究，促进了482篇SCI论文的发表。此外，超算中心还在提升学科交叉，推动AI for Science实践，强化高性能计算培训，提升用户高性能计算应用水平，为学校培养专业性、系统性、交叉性科学计算专业人才发挥重要作用。
提速科研创新
迈向高性能计算新征程
在药物研发中，一个新药的研发周期可能要耗费26亿美元，90%的新药研发在临床试验和批准上市过程中失败。为此，越来越多的科研机构开始借助AI的应用，提升新药研发成功率。有数据表明，借助传统方式开展新药研发过程中，从靶点发现到I期药物临床实验往往需要5年以上的时间，而借助AI技术可将这一时间缩短到18个月。
如今，兰州大学基础医学院青年老师正在依托兰州大学超算中心，积极推进AI在3D药物设计和医疗诊断中的应用；同时，在医疗诊断方面，通过打造多模态医疗大模型，为病理诊断、智能阅片等提供了有力支撑，使诊断和治疗的准确性和效率得到大幅提升。
不仅如此，兰州大学信息科学与工程学院老师也在基于超算中心所提供的算力，通过建立介观尺度的神经网络模型，将微观层面的神经元与宏观层面的认知过程联系起来，开展视觉认知与类脑计算研究。
2023年，由工信部等六部门联合印发的《算力基础设施高质量发展行动计划》明确提出，推动算力结构多元配置，逐步提升智能算力占比，推动智能算力与通用算力协同，满足不同类型算力业务需求。
兰州大学超算中心顺应智能计算发展趋势，继续与华为等科技企业携手并进，共同探索高性能计算的新边界，推动HPC与AI的融合发展；共同助力HPC生态建设，探索“移动互联网”向“移动算力网”的演进。
征程万里风正劲，重任千钧再奋蹄。面对高性能计算发展的新浪潮，兰州大学超算中心也将加快科技创新平台、学科建设平台和人才培养平台建设，为培养科研人才、产出创新成果贡献力量，助力国家科技进步与发展。
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