高效能计算平台：原来科研破局的钥匙早就藏在这里了
上周去中科院某所开研讨会，跟做量子材料模拟的老陈聊到半夜，他拍着桌子说的一句话我现在还记得：之前算一个材料缺陷模型，跑了三个月出结果，人都熬掉一把头发，现在用新搭的高效能计算平台，三天就出了。
科研机构机房高效能计算平台集群机架
现在的高效能计算平台，不是单纯堆一堆服务器拼算力。它是把计算资源、分布式存储、智能任务调度，还有常用的科研算法工具全打包整合好了。很多小团队不用自己花大几百万买设备，不用养专门的运维，按使用量付费就行。说实话，这真的是救了好多没钱没资源的年轻PI。我见过好几个刚回国的青年学者，搭团队初期没经费买硬件，全靠公共高效能计算平台起步，不然项目根本开不了头。
高效能计算平台AI加速气象模拟结果对比图
更贴心的是，现在主流平台都把常用的科研工具预装好，环境全给你搭好了。你只要上传数据、提交任务就行，不用自己蹲在终端折腾三天装依赖包。我太懂那种依赖包版本不对，折腾一周都跑不通程序的崩溃了！对吧？之前有个做分子动力学的博士生，找我诉苦说装GROMACS折腾了一周，各种报错，后来换了预装好环境的高效能计算平台，十分钟就提交任务了，换你你不惊喜？
不过话说回来，也不是所有平台都这么好用。有些地方建平台就是为了凑政绩，堆了一堆顶级硬件，调度系统烂得要死，用户提交任务排队排一周都轮不上，白瞎了那么好的设备。这种真的挺糟蹋资源的。
谁才能真正用好高效能计算平台这把刀？
很多人觉得，不就是算力嘛，我有钱租就能出成果。不对。用好高效能计算平台的核心，是你的研究问题要跟算力能力匹配。
拿创新药研发举例子，现在研发一款新药平均要十年十亿美元，其中靶点筛选、分子对接这几步，原来全靠实验一遍遍试，耗时又耗钱。现在用高效能计算平台，几十万种小分子可以同时对接筛选，几个月就能把候选分子缩小到个位数，研发周期直接砍半，成本降了不止一点。去年国内有团队筛选新冠变异株的药物靶点，就是靠高效能计算平台模拟蛋白3D结构，不到一个月就筛出了三个高亲和力的候选分子，速度比传统实验方法快了快五十倍。
再说芯片设计，现在7nm以下的先进制程芯片，整个设计流程的验证环节就要消耗数万核时的算力，没有高效能计算平台撑着，设计公司根本不敢碰先进制程，错一个地方流片的几千万就打了水漂。
对年轻研究者来说，高效能计算平台更是直接拉平了起跑线。原来只有顶尖大课题组能玩得起的大算力研究，现在普通985的青年PI，甚至一些有好课题的双非团队都能沾得上边，只要你的问题找得准，就能出不错的成果。现在国内好多公共高效能计算平台还给高校科研优惠，一小时算力才几块钱，大部分课题组都负担得起。
那天散会的时候，老陈站在走廊抽烟，跟我说，原来做科研，拼的是谁能熬，谁等得起结果，现在拼的是谁敢想——你有个疯狂的想法，扔到平台上跑几天就知道对不对，不用熬三五年赌一把。
这么说吧，高效能计算平台哪里只是个计算工具，它是给整个科研界开了倍速，也给更多没资源的年轻人，开了一扇原来根本碰不到的门。
别被名字唬住，高效能计算平台就是科研人的超级工作台
很多人一听这个名字，第一反应就是高大上的噱头，跟普通研究者没关系。其实真不是。 现在不管是做生物制药的蛋白折叠，还是极端气候模拟，还是先进芯片设计，哪一样离得开TB级别的数据计算？谁做科研没等过算力排队啊？对吧？大课题组抢共享节点，小课题组根本排不上，发论文的窗口就那么几个，等你结果出来，热点都凉了，熬到最后只能换课题，有多糟心只有自己知道。科研机构机房高效能计算平台集群机架
现在的高效能计算平台，不是单纯堆一堆服务器拼算力。它是把计算资源、分布式存储、智能任务调度，还有常用的科研算法工具全打包整合好了。很多小团队不用自己花大几百万买设备，不用养专门的运维，按使用量付费就行。说实话，这真的是救了好多没钱没资源的年轻PI。我见过好几个刚回国的青年学者，搭团队初期没经费买硬件，全靠公共高效能计算平台起步，不然项目根本开不了头。
现在的高效能计算平台，已经卷到什么程度了？
这两年国内的行业变化真的快。去年我跑了好几个新建的算力中心，清一色都是智算一体的高效能计算平台，把AI大模型的加速能力跟传统数值计算结合了，速度提升不是一点半点。 我帮一个做台风路径模拟的硕士生改毕业论文，他跟我说，他们课题组原来用普通算力，模拟一次台风路径的演化要整整一天，现在接入新一代高效能计算平台的AI加速模块，二十分钟就出结果。他说这话的时候眼睛都亮着，跟中了五百万似的。高效能计算平台AI加速气象模拟结果对比图
更贴心的是，现在主流平台都把常用的科研工具预装好，环境全给你搭好了。你只要上传数据、提交任务就行，不用自己蹲在终端折腾三天装依赖包。我太懂那种依赖包版本不对，折腾一周都跑不通程序的崩溃了！对吧？之前有个做分子动力学的博士生，找我诉苦说装GROMACS折腾了一周，各种报错，后来换了预装好环境的高效能计算平台，十分钟就提交任务了，换你你不惊喜？
不过话说回来，也不是所有平台都这么好用。有些地方建平台就是为了凑政绩，堆了一堆顶级硬件，调度系统烂得要死，用户提交任务排队排一周都轮不上，白瞎了那么好的设备。这种真的挺糟蹋资源的。
谁才能真正用好高效能计算平台这把刀？
谁才能真正用好高效能计算平台这把刀？
很多人觉得，不就是算力嘛，我有钱租就能出成果。不对。用好高效能计算平台的核心，是你的研究问题要跟算力能力匹配。
拿创新药研发举例子，现在研发一款新药平均要十年十亿美元，其中靶点筛选、分子对接这几步，原来全靠实验一遍遍试，耗时又耗钱。现在用高效能计算平台，几十万种小分子可以同时对接筛选，几个月就能把候选分子缩小到个位数，研发周期直接砍半，成本降了不止一点。去年国内有团队筛选新冠变异株的药物靶点，就是靠高效能计算平台模拟蛋白3D结构，不到一个月就筛出了三个高亲和力的候选分子，速度比传统实验方法快了快五十倍。
再说芯片设计，现在7nm以下的先进制程芯片，整个设计流程的验证环节就要消耗数万核时的算力，没有高效能计算平台撑着，设计公司根本不敢碰先进制程，错一个地方流片的几千万就打了水漂。
对年轻研究者来说，高效能计算平台更是直接拉平了起跑线。原来只有顶尖大课题组能玩得起的大算力研究，现在普通985的青年PI，甚至一些有好课题的双非团队都能沾得上边，只要你的问题找得准，就能出不错的成果。现在国内好多公共高效能计算平台还给高校科研优惠，一小时算力才几块钱，大部分课题组都负担得起。
那天散会的时候，老陈站在走廊抽烟，跟我说，原来做科研，拼的是谁能熬，谁等得起结果，现在拼的是谁敢想——你有个疯狂的想法，扔到平台上跑几天就知道对不对，不用熬三五年赌一把。
这么说吧，高效能计算平台哪里只是个计算工具，它是给整个科研界开了倍速，也给更多没资源的年轻人，开了一扇原来根本碰不到的门。