中科院院士钱德沛：“东数西算”战略背景下，构建下一代国家超算基础设施CNGrid-NG

11月24日，2022天府数字经济峰会在成都举办。峰会上，中国科学院院士钱德沛作《从网格到东数西算：构建国家计算基础设施》主题演讲。

峰会现场

在主题演讲中，钱德沛着重介绍了国家高性能计算环境的实践。“过去20多年，中国高性能计算水平得到长足进步。通过建设网络计算环境，让算力随处可得，发展大规模并行计算技术，使算力发挥最大应用效益。我们国家实现了超常发展，计算机性能从百亿次发展到百亿亿次，从跟踪发展到世界交替领先。应用并行从百核并行到千万核并行，算力使用方式从单机发展到网络计算环境。”

据介绍，国家高性能计算环境CNGrid当前拥有20个国家超算中心，聚合的计算能力超过500PF，存储资源约469PB，部署600多应用软件，有2万多团队为单位的用户，每年可提供100亿核时的算力。CNGrid支持了3000多项国家重大科技与工程项目，包括全球气候变化谈判等国家重大需求、C919等应用。

钱德沛还讨论了在东数西算战略工程背景下中国算力发展的新趋势和国家算力基础设施发展面临的新的技术挑战。

为什么“东数西算”是国家的重要战略工程？钱德沛指出，2021年全国的数据中心的能耗已经达到全社会用量的2.6%左右，而且还在快速增长。“在国家双碳目标确定的前提下，如何降低IT的能耗，这是一个非常紧迫的任务。”“东部的电能已经非常紧张，而西部的水电、太阳能、风电等资源比较多，但是新能源入网比较困难，西电东送投资很大，损耗巨大，因此传输数据比较划算。”

“东数西算的驱使下，我们国家的算力需要有新的趋势，”钱德沛表示，首先是算力需求不断上升，传统的科学研究、产业升级转型对算力的需求越来越大；其次是计算机异构化，面向人工智能应用，CPU+深度学习处理器加速器结构被智算中心广泛采用；三是算力中心多样化。

这种变化趋势带来了异构算力中心的透明调度、异构并行编程、布环境下的数据放置等问题。此外，公共算力中心的数据安全和隐私问题也较为突出。

钱德沛谈到，“作为国家算力基础的重要组成部分，超算应该在‘东数西算’战略背景下进一步提升其基础设施形态。基于CNGrid，构建下一代国家超算基础设施CNGrid-NG，借用互联网概念，丰富应用资源，建立应用服务的机制。”

在他的构想中，CNGrid-NG有三层架构，底层是基础算力层，中间是运行管理层，再上边是运营服务层。

基础算力层是由高速互联网络互联的超算中心，国家超算中心在全国各地通过高速互联网连接起来，形成可以共享的基础设施。运行管理层负责标准、性能评测、安全管理、监督管理等。运营服务层是放开的，在整个计算机上由多个运营商来运营自己的服务，呈现一种放开、百花齐放、大家来竞争的局面。

钱德沛建议由投资方、运行方和技术方构成一个理事会，包括科技部、地方政府和其他投资方，以及国家超算中心和国家主要的技术团队。理事会的主责是制定CNGrid-NG发展战略，做顶层规划，同时保证国有资产不流失、增值。

CNGrid-NG运行机构和技术部门是由理事会聘用建立，负责CNGrid-NG基础设施建设，如制定服务技术标准和服务规范，对CNGrid-NG实施运行管理，对CNGrid-NG服务运营商进行评测和认证。

红星新闻记者 吴丹若

编辑 郭宇 余冬梅