HPC TOP3，北京超級雲計算中心引領超算商業化新趨勢
（原標題：HPC TOP3，北京超級雲計算中心引領超算商業化新趨勢）
憑藉雲化使用的超算服務模式，以及隨需供應超算算力的優勢，正在崛起的超級雲計算服務平臺，成功地滿足了市場對超算旺盛的需求，同時破解了超算中心運營難的問題，正在成爲引領超算商業化發展的新趨勢。
日前，2020中國超級計算機榜單正式公佈，北京超級雲計算中心一舉闖入前三甲，成爲新型超算中心的佼佼者，其成功的經驗，有望成爲一種可以複製的超算商業化新範式。
據組委專家組公佈的數據，北京超級雲計算中心A分區的主要參數爲3000個計算節點，採用了6000個AMD 第二代EPYC（霄龍）處理器（代號Rome），測試性能爲3.74 PFlops（千萬億次每秒），系統峰值高達7.03 PFlops，Linpack效率達到53.20%，在其前面只有40960顆SW26010的神威太湖之光超級計算機和35584顆Intel Xeon E5-2692的天河二號超級計算機兩個龐然大物。
榜單發佈人、中國科學院計算技術研究所研究員張雲泉介紹，2020年共計提交73臺新系統，根據TOP100排行規則，排重合並後新增機器上榜47臺，這也意味着，2019年榜單中的100臺系統僅剩餘53臺，淘汰率接近50%，HPC榜競爭程度之激烈可見一斑。
北京超級雲計算中心成立於2011年，依託中國科學院計算機網絡信息中心建立，由北京北龍超級雲計算有限責任公司負責運營，是懷柔科學城北京市人民政府與中國科學院共同建設的重點項目。爲什麼一家成立了9年的超算中心，仍然具有衝擊超算榜單新高度的旺盛活力？
其實，超算中心能夠找到一種可持續的發展模式，獲得與時俱進、不斷進取的升級能力，其中涉及了科技創新、商業模式、以及服務和生態等多個層面的綜合因素。北京超級雲計算中心的一鳴驚人絕非偶然，令人驚豔的成績正是其內在綜合實力的一種水到渠成的外在體現，值得我們深度去挖掘探秘。
握住科技創新趨勢，實現算力迭代升級
歷史上每一次技術的重大迭代升級，都是產業格局重構的轉折點。
從科技創新層面看，2019年8月，AMD公司在美國舊金山召開新品發佈會，隆重發布了代號爲“羅馬”的第二代 AMD EPYC 霄龍系列處理器。這個全球首顆7nm製程工藝的“地表最強”X86服務器芯片，猶如在芯片界投下的一顆重磅炸彈。在架構方面，新一代AMD Infinity架構突破了x86性能和計算能力，獲得了同類產品最高的I/O和內存帶寬，在多種工作負載下最高能夠將總體擁有成本 (TCO) 降低50%。
敏銳地把握住技術創新的趨勢，3個月後的同年11月，北京超級雲計算中心選擇戴爾科技爲設備供應方，採用第二代AMD EPYC 處理器的A分區迅速正式上線了100個節點，截至2020年10月已逐步擴容到3000節點，從而一舉斬獲2020中國HPC 榜單前三強。
筆者相信，北京超級雲計算中心絕不會僅僅爲了衝擊榜單去擴容，而是緊扣客戶應用需求，快速在技術能力方面做出反應，從而能夠不斷吸引更多客戶，再倒逼技術能力的進一步升級，最終形成了“應用與技術”相互促進的雙向良性循環。
例如，今年7月底有用戶提出新的應用需求，僅用了3個星期，北京超級雲計算中心就完成了新設備的採購和新服務的上線運營，有力地支撐了短時爆發的科研與業務的需求。
這種能力，來自於北京超級雲計算中心“雲化超算服務+隨需供應”的超級雲計算創新模式。
超算爲什麼要上雲？一是可以加速創新，二是可以優化成本，三是彈性靈活。通過動態擴容極大地滿足市場需求的快速變化，北京超級雲計算中心一舉打破了供需之間難以快速匹配的鴻溝，既贏得了源源不斷的客戶，也憑藉27萬核、性能高達10Pflops的總算力，實現了國內通用X86超算市場排名第一。
技術創新的最終目的是滿足客戶的需求，提升客戶的體驗。客戶希望得到VIP級的服務，北京超級雲計算中心就以客戶價值爲導向，積極通過整合資源，優化產品設計、提升服務質量、提高系統利用率，爲客戶了提供“質量好、服務好、價格好”的超級雲計算服務。
爲了貼近應用需求，更好地服務客戶，北京超級雲計算中心通過設計、數據處理、產品發佈等多環節的協同，在IaaS層形成了高性價比的超級共享雲、高穩定性的超算專用雲，以及定製獨享的超算專屬雲；在PaaS層是超算雲系統和超算行業雲；在SaaS層則可以提供面向石油勘探、風電預測、仿真設計、氣象預報、海洋監測、環境治理等應用服務的能力。
這樣就實現了資源在雲端：超算資源隨需彈性擴展，用戶無建設風險及成本；軟件在雲端：預安裝多種計算軟件及程序，推動國產計算應用發展；無所不在的計算：在任何時間，任意地點，登錄後都可以進行計算服務；計算更強大：無限空間，按需擴展，服務體驗升級。
同時還做到了響應及時：配有5分鐘響應的客戶服務團隊；保障有利：7*24小時的技術支持工程師服務，常規問題在24小時內解決，複雜問題72小時內解決；一站式服務：軟件部署、調試優化等專業服務。
栽下梧桐樹，自有鳳凰來
通過融合“超算”、“互聯網”、“雲服務”技術，提供性能卓越、類別豐富的“一站式”在線超級計算服務，北京超級雲計算中心贏得了包括科學研究、航空航天、氣象預報、地質勘探、生物製藥等領域越來越多行業客戶的青睞。
今年新型冠狀病毒肺炎疫情突發，牽動着全國人民的心，奮戰在一線的不僅有醫護人員，還有專注於病毒防治的研究人員。爲了助力抗擊新型冠狀病毒疫情，北京超級雲計算中心爲疫情相關的15家科研機構免費提供了1000萬核時的計算、技術服務，保障了科研工作者進行基因測序、疫苗研發、藥物篩選、病毒突變預測等工作。
超算在當今世界，已經成爲各國的競爭焦點。IDC數據顯示，2019年，全球高性能計算市場規模318億美元，其中公有云支出39億美元，滲透率12.3%，複合年均增長率(CAGR)爲18.8%。
《觀研天下》研究報告顯示，2019年，中國高性能計算市場規模約爲282億元，雲服務滲透率僅爲3%，遠低於全球水平。可喜的是，中國超算正迎來發展的黃金期，超算硬件、應用及服務的市場前景廣闊，預計到2024年，HPC雲服務市場規模將達到76億元，複合年均增長率高達45%。
而北京超級雲計算中心以“創新應用與技術升級”相互促進的成功模式，正在成爲HPC雲服務化和商業模式創新的主要推動者。
從目前的發展趨勢來看，超算行業正在形成三類市場：第一類，尖端超算，主要針對萬核以上的應用，需要國家集中力量辦大事，打造最尖端的超算中心；第二類，通用超算，主要是萬核、千核以下的應用，需要性價比高的解決方案，超級雲計算中心的模式對推動超算商業化具有重大的作用；第三類，行業超算，主要是從單核到幾千核的應用，需要根據業務需求設計上雲流程，提供行業定製。
三類超算模式相輔相成，相得益彰，共同助力科研效率提升，最大程度優化成本，提升用戶使用體驗。
而在超算競爭中勝出的秘訣，絕不僅僅是單純的技術和產品的競爭，更是商業模式以及服務和生態的競爭。北京超級雲計算中心已經探索出了一條成功有效的途徑：以雲服務方式提供通用超算資源，爲拓展科學邊界、推進技術創新提供了更強勁的動力，可以滿足市場巨量的計算需求。系統建成以來，爲通用計算用戶提供了良好的平臺，與各個國產應用單位進行了深度交叉合作，爲探討未來超算中心建設和商業化運營的模式創新提供了有益的探索。