6月15日，“魔方”超級計算機將正式對外運行，6月10日，記者探訪“魔方”的新家——上海市超級計算中心的機房。

　　67個2米左右高、1米左右寬的黑色柜子并排站在100平方米左右的玻璃房里，柜子上各色小燈閃爍，頭頂上是交錯密布的電線，房間溫度為22攝氏度，玻璃房外是數臺電腦顯示器和穿白衣鞋套忙于調試機器的工作人員。

　　“魔方”超級計算機是中國首臺國產百億次超級計算機，型號為曙光5000A，由中科院計算所、曙光公司和上海超級計算中心聯合研制，研制費用達2億元人民幣。

　　曙光5000A峰值計算能力超過每秒200萬億次，全機總儲存容量大到500TB(千萬億字節)，位列全球最快超級計算機排行榜TOP500第十，亞洲第一。目前世界上最快的計算機是IBM公司研制的“走鵑”，造價1億美元，運算速度達每秒1000萬億次，主要用于美國核物理研究。

　　超級計算機的心臟就是這些黑色的柜子，包括42個節點機柜、10個互聯網機柜、15個存儲機柜。每個節點機柜里裝有200顆CPU、800個核。

　　“魔方”芯片是AMD公司生產的“巴塞羅那”4核芯片、4路刀片系統、8路機架式節點和Infinibang高速互聯的體系結構，還采用了低功耗的處理器和內存，先進的水冷散熱系統和刀片結構，可以有效控制用電量。

　　曙光6000超級計算機正在研制，預計2010年將推出千萬億次超級計算機，曙光6000機型會部分采用國產“龍芯”，部分采用AMD或者英特爾芯片。這種混合異構體系將“前臺”處理如編譯與“后臺”計算結合，解決兼容性、成本、耗電等問題。

　　“魔方”大用途

　　上海超級計算中心副主任、首席工程計算工程師李根國博士介紹說，理論、試驗和計算是現在科技創新的三大支柱，而超級計算機則是高端計算能力的支撐，既可以對物理現象仿真和模擬，對復雜數據分析，也可以用于產品設計中復雜的設計計算。

　　此前，上海超級計算中心使用的型號為曙光4000A，已經用于大飛機研制、核電工程、汽車碰撞過程防震模擬、大型隧道工程的抗震安全評估。而在數值天氣預報、藥物作用的微觀機理研究以及石油勘探數據分析等多個領域，計算機模擬是唯一可行的研究手段。

　　該中心負責高性能計算機用戶的副主任袁俊解釋說，比如在氣象預報方面，之前都是運用衛星，地面觀測站進行觀測，根據過往的數據進行人工預測和判斷，但這樣并不十分準確。如果運用超級計算機把過往的數據輸入，建造一個模型，就可以定時定量的預測天氣。

　　在氣候動力學方面，超級計算機可以模擬未來氣候變化，比如，溫室效應在多大程度上會改變氣候。

　　在人類基因圖譜的測序中，超級計算機可以用來分析巨量的人類基因組片段，袁俊說，遺憾的是，現在超級計算機運算能力已經超過每秒鐘千萬億次，仍然沒法完全測出具體人類基因組對應的功能，而這正是人類尋找基因組信息的最大動力。

　　以汽車制造為例，運用超級計算機技術的汽車生產周期已經由36個月降到了18個月以下。而波音777飛機的研制周期也從8年縮短至5年，工程返工量減少了50%。

　　買軟件花了四千萬

　　“魔方”的一些關鍵設備和技術仍然依靠進口，比如CPU就是AMD公司生產的“巴塞羅那”。

　　中國大型專業軟件仍靠進口的格局也桎梏了超級計算機的發展。

　　“我們二期建設的時候買了一批軟件，花了4000萬人民幣。”李根國說。

　　此外，“魔方”計算機，包括此前的曙光4000等系列，都存在一個損耗率和耗電量的問題。

　　一般而言，超級計算機的使用壽命約為6年，以“魔方”為例，每年的折舊就大于3000萬人民幣。

　　因為超級計算機的維護要求不斷電，還有大量空調降溫設備，一臺“魔方”每月的電費就要100萬元。此外，“魔方”在維護方面也很嬌貴，中心配備了十多個工程師“伺候”它。

　　“魔方”必須在較低溫度下才能運行，不然就會“當機”，在李根國看來，超級計算中心更新設備最好的周期應該是一個通用超級計算機為主，另外每年更新1到2個專用的小型的超級計算機，這樣是最有效率和節省的。

　　助推大飛機項目

　　中國唯一的一臺“魔方”計算機進駐上海，大飛機項目也成為上海超級計算中心的用戶。

　　袁俊告訴記者，中國大飛機的研制仍處在方案設計階段，總體、氣動設計的最為重要手段即是數值模擬計算。

　　他舉例說，飛機的機翼設計是很關鍵的一環，直接決定飛機的性能水平，如升力、阻力、燃油經濟性、穩定性。

　　此次翼型設計，所有設計單位和校核計算單位無一例外采用了各種計算流體力學數值模擬手段。共進行了27幅翼型，共1000多個狀態的校核計算。

 　　上海飛機設計研究所及其合作伙伴在大飛機高低速機翼設計、大飛機翼身組合體設計、發動機吊掛設計等方面，也借力超級計算機。

　　大飛機研制已經全面展開，其多項研究仍然需要超級計算機的配合，包括：氣動布局研究、部件、優化設計、全流場分析、動力影響計算、結冰計算分析、氣動噪音分析和環境溫度分析等。

　　以2008年年底試飛的國產支線飛機ARJ21-700為例，凸顯了超級計算機的重要性。這或許是上海花巨資構建“魔方”的動力之一。

　　在ARJ飛機方案設計的初步階段，超級計算加快了研制進度，減少了風洞試驗次數，進行了大量優化設計。在其詳細設計階段，超級計算機做的工作包括：對飛機的各種部件之間的融合設計分析，確定飛機的不拘形式，如機翼與機身融合設計、翼尖裝置與機翼融合設計、機翼或機身與發動機短艙掛架融合設計等，通過對部件細節優化設計達到設計要求。僅ARJ飛機研制過程，曙光4000A就為此項目服務超過5年，使用機時超過100萬CPU小時。