本报记者 傅桂钢 摄（资料照片）

本报记者 王涛 摄（资料照片）

　　天津北方网讯：时隔一年，坐落在天津的“世界冠军”在应用领域又创造了惊人的中国速度，同时它又赢得了欧盟的青睐。昨天，国家超算中心与欧盟超级计算战略合作项目在津启动。“天河一号”再度成为主角。

　　从云端“下凡”，服务民间。“天河一号”围绕滨海新区形成了应用服务5+X模式，现已构建起石油地震勘探数据处理、动漫与影视特效渲染、生物医药数据处理、工程设计与仿真和地理信息5大产业平台，以及气象、海洋环境等若干个应用广泛的公共服务平台，面向国内外全面开展应用服务。

　　此次启动的欧盟超级计算战略合作项目即欧盟第七框架科研攀登计划，将以“天河一号”为基础，由中欧双方计算机科学家共同探讨高性能计算机和计算应用等方面的关键技术，开展合作研究与共同规划，并将在高性能计算、可视计算、媒体计算及云计算等领域提出新项目，进一步推动双方高性能计算技术快速发展。

　　“天河”繁忙时使用率达八成以上

　　回顾“天河一号”的推广应用历程，可以清楚地看到，其积极融入国家创新体系，坚持走军民融合式发展自主创新之路的脉络。我国老一辈计算机专家、北京应用物理与计算数学研究所袁国兴研究员评价，“天河一号”能在一年的时间里完成技术升级问鼎世界冠军，又能在一年多的时间里在广泛领域投入应用，这是坚持走自主创新道路带来的高速度与高效益。

　　为了让用户充分使用“天河一号”强大的计算能力，达到好用易用，国防科技大学的科研人员对操作系统进行了并行调度、能耗管理、虚拟化和安全隔离等方面的针对性设计。“我们专门提供了一体化集成开发环境，支持应用程序的调试和性能分析，研究开发了新的编程方法，有效降低了用户使用‘天河’的技术门槛，扩大了应用领域。”天津超算中心副主任朱小谦介绍。

　　“天河”团队反复调研，掌握了国内超算应用需求，提出在生产领域重点开拓石油勘探、生物医药、高端装备设计、动漫与影视特效渲染和地理信息的应用，并组织研发云计算服务平台。

　　他们仅用16小时就完成了国内面积最大的石油地震勘探数据处理任务，企业用自己的高性能计算机计算至少需要30天。我国的石油地震勘探数据处理能力由此一举跃升到世界先进行列。

　　他们与北京大学合作，完成了当今世界最大规模的湍流数值模拟，为设计高水平飞行器和舰船打下良好基础。

　　他们已多次受邀在国际学术会议上作专题报告，为我国高性能计算赢得了良好的世界声誉。

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　　天津超算中心主任刘光明表示，“天河一号”繁忙时的使用率达到80%以上，至今已为300余家用户提供服务，服务对象从中科院、国家气象局、国家海洋局、国家测绘地理信息局等科研和政府机构，到中石油、中海油、中石化、天津一汽等企业用户，并且在高校和科研院所建立了超算分中心，还为国家“863”、“973”和自然科学基金等数十个重大重点科技项目提供服务。

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　　给地球“做CT”

　　“以前一个石油企业20年多台大型计算机累计计算能力也就每秒1000万亿次，可现在用上‘天河一号’，单系统每秒计算能力就达到4700万亿次。”

　　在天津超算中心3楼办公室，天津超算天河石油物探部主任张选民面前摆放着两台联机的大型液晶电脑显示屏，他简单敲入几个指令，一幅面积为750平方公里的海面下相对应的28公里长的地质形态剖面图展现在眼前。“有了我们计算出的海底地震成像图形，石油勘探开发就像有了CT片子，海底下的地质结构就一目了然。”张选民告诉记者，“由于数据量和运算量巨大，高性能计算技术在全世界应用的主要领域之一就是石油地震勘探。”

　　据了解，石油勘探通常是通过在地表或海面人工激发地震波，收集来自于地下的反射地震波，通过计算处理来了解地下地质结构形态，从而判明石油位置和储量。以往地震勘探的成像都是通过计算射线或单程地震波数据得来，近年来新兴的方法是通过双程地震波数据计算完成，结果更加精准，但运算量却增加了成百甚至上千倍，只有依靠超级计算机才能完成。张选民形象地对比：“以前一个石油企业20年多台大型计算机累计计算能力也就每秒1000万亿次，可现在用上‘天河一号’，单系统每秒计算能力就达到4700万亿次。” 

　　“我们正在把‘天河’打造成集全球领先的石油地震资料处理软件的‘iphone’，今后凡是跟石油勘探相关的程序都可以移植或安装到‘天河’上应用，全球的先进技术都汇聚在这里，成为一个全球共享的第三方运算服务平台。”

　　这几天，中石油东方地球物理公司正在“天河一号”上进行第三批超大规模2000平方公里的三维石油数据处理工作。西亚某大型石油公司也主动来访，希望使用“天河一号”。

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　　助阵动漫生产提速

　　美国3D电影《阿凡达》渲染耗时1年多，如果使用“天河—酷卡”平台，仅需2个月甚至更短时间。

　　今年5月即将面向市民开放的新天津博物馆工程已进入尾声，其中古代馆的展示视频正在“天河—酷卡”动漫与影视超级渲染云计算平台加紧制作。

　　记者在“天河—酷卡”公司渲染2部看到，工作人员正在电脑上制作一个“金粉挥散”的动漫特效，输入操作指令后没多久，成千上万颗粒子带着金色光泽在天空翻腾、挥散的逼真效果展现在眼前。“如果在普通电脑上，完成这个特效要等半个多小时。”工作人员介绍，“我们直接连上天河的渲染平台，不到1分钟就完成了。”

　　“天河—酷卡”动漫与影视超级渲染云计算平台能高效快速实现复杂化、高难度、大场景动漫影视作品的渲染工作，是当今世界上规模最大、渲染速度最快的超级渲染平台。美国3D电影《阿凡达》渲染耗时1年多，如果使用“天河—酷卡”平台，仅需两个月甚至更短时间。在2012年春节联欢晚会上，此起彼伏的舞台效果和绚烂多姿的背景灯光秀给观众留下了深刻印象。其中《龙凤呈祥》和《天鹅湖》等节目的大屏幕灯光效果就是在“天河—酷卡”平台完成的。

　　目前，该平台在北京和上海分别建立了远程提交中心，客户足不出户就可远程登录提交渲染作品。今年，他们还将服务延伸到日本和韩国，近期已与一家日本影视公司合作，制作一部90分钟的立体动画电影。而该平台参与制作的首部国产动画影片《奇异家族》今年夏天也将在全国院线上映。

　　香港著名导演徐克评价，应用云计算渲染平台是未来影视制作发展趋势，“天河”的参与使得电影制作更加高效、快捷，对节省时间、缩减成本将有很大帮助。

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　　丈量“天地”导航天津

　　天津全市范围内的街道、建筑都以实景的三维立体图像形式展现在地图上，立交桥、楼宇、灯杆，甚至绿植都十分清晰，甚至能清楚地看到每栋建筑物的入口。

　　今后只要鼠标轻点，某个地方的建筑外观、道路走向、距离计算，甚至特定时段的光照情况都能了如指掌，这个愿望即将变成现实，“天地图三维城市在线地图天津站”即“三维天津”将在下个月正式上线，免费向公众开放使用。

　　天地图（天津）科技发展有限公司技术总监陈周云这几天正带领技术人员对“三维天津”进行最终修改测试，上线后将是国内面积最大的三维城市地理信息应用平台。

　　打开“三维天津”测试版，随着页面刷新，地形起伏一步步展现，建筑物一栋栋竖立，数十秒间一座城市已经在屏幕上“长”成。天津全市范围内的每条街道、每个建筑都以实景的三维立体图像形式展现在地图上，立交桥、楼宇、灯杆，甚至绿植都十分清晰，甚至能清楚地看到每栋建筑物的入口。该平台还具有搜索、测量、导航以及光线分析等特色功能，并且能够为数字城市、城市应急、综合智能交通、智慧旅游等国民经济各领域提供基础地理信息资源。

　　“三维天津”的三维立体实景图像，就是通过“天河一号”把激光扫描地面的数据信息和实景照片进行计算叠加形成的。“我们利用飞机对地面发射激光脉冲光波，通过回收信号，得到地面物体的三维信息。这个信息采集量非常大，每平方米至少要4个以上采集点，然后还要再跟实景影像图片进行叠加。依托‘天河’建立数据应用处理基地后，我们把全国数据采集到‘天河’上进行运算，集成后再通过‘天河’上线发布。”天地图（天津）公司董事长王健介绍。

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　　公共服务平台大显身手

　　过去完成500人的基因信息关联性分析要用1年时间，现在用上“天河”只需要3个多小时，效率大幅提升。

　　“天河一号”在生物医药数据处理、金融服务、工程仿真设计、天气预报与气候预测、海洋环境模拟分析等公共服务领域也开展了广泛应用。

　　在基因组学研究和应用领域，天津超算中心和具有世界顶尖水平的华大基因强强联合，成立“生物信息计算联合实验室”，开展面向基因信息处理的高性能计算技术的研究。深圳华大基因研究院院长汪建表示，高性能计算机为基因组学的进一步发展提供了保障，过去完成500人的基因信息关联性分析要用1年时间，现在用上“天河”只需要3个多小时，效率大幅提升。

　　在工程仿真设计领域，“天河一号”将高性能计算机与各种工程设计、仿真软件结合，建成了以服务高端装备制造业为导向，立足天津、面向东三省的工程设计与仿真平台，并已向天津汽车模具、天津一汽、阿尔斯通、三星电机、艾默生、中船重工等10余家企业提供计算服务。

　　在金融服务领域，“天河一号”运用超强运算能力帮助渣打(天津)科技信息营运服务有限公司进行金融业风险分析、成本分析。渣打银行有关负责人表示，过去一直租用国外超算资源，与天津超算中心合作后，在风险分析、成本分析、投资组合构建等金融领域发挥“天河一号”的超级计算能力，节约了成本，也极大提高了运算效率。

　　超算产业

　　入“云”端

　　目前，天津超算中心正在构建“超算云”应用平台，通过提供友好、快速、强大的在线计算服务，提高区域、产业和企业竞争力。其中，“天河”的动漫渲染平台已经率先启用云平台，面向全球开放使用。

　　刘光明表示，如今人们把过去所有的网络服务都扣上一个“云”的帽子，“云”技术实际上就是一种网络使用方式，效率更高，成本更低。他用一句话给出了简单的阐释：“所谓‘云’，就是要以公开的标准和服务为基础，以超算中心或数据中心为核心，以互联网为依托，提供安全、快速、便捷和低成本的数据存储和网络计算服务。”

　　“全面提高应用效率才是超级计算机未来发展的出路”。刘光明表示，“通过采用‘云’的方式，‘天河’的应用不再局限于本地，能很快扩展到全国、全球，为更多的用户提供高质量的高性能计算服务。”在不久的将来，无论是电脑还是手机，只要安装上客户端，通过远程登录就能随时使用“天河”，就像是把一台超级计算机带在身边，十分方便。

　　在“天河”的带动下，一条瞄准互联网市场需求，由硬件生产到高端服务的“云”产业链条在滨海新区逐渐形成。“当初天津超算中心落户开发区服务外包产业园时，这里的开发建设刚刚起步，园区招租率不足20%，如今滨海新区利用‘天河’的强大计算能力和品牌资源，汇聚了一批‘云’产业链条企业，正在着力打造云计算产业基地和云计算中心。”刘光明表示。

　　在“天河”的吸引带动下，直接招商引入了杰奥石油数据处理公司、北信酷卡媒体公司、图克生物医药公司、天地图天津公司等一批企业。开发区服务外包产业园的招商吸引力也大幅提升，腾讯投资可容纳20万台服务器的亚洲最大数据储存处理中心正在建设，渣打科技运营中心已经投入使用，惠普更是将其全球首家云计算解决方案中心落户在此，以高端信息产业为主体的新兴产业聚集效应日益明显。