張建松

筆者從中科院上海天文臺獲悉，在中國科學(xué)技術(shù)部和中國科學(xué)院的支持下，我國科學(xué)家成功研制世界首臺平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）區(qū)域中心原型機。

國際大科學(xué)工程——平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）是由全球十多個國家計劃合資建造、世界最大的綜合孔徑射電望遠鏡，最新計劃2021年開建，我國是發(fā)起國之一。

作為下一代擔當引領(lǐng)作用的射電天文觀測設(shè)施，SKA不僅承載孕育世界級科研成果的使命，還將產(chǎn)生世界上前所未有的超大數(shù)據(jù)量。僅按照SKA全部規(guī)模10%來建造的第一階段，科學(xué)處理器所需要的計算能力，就相當于我國超級計算機“天河二號”的8倍、“神威·太湖之光”的3倍。如此龐大的數(shù)據(jù)需要深度分析和加工后才能被科學(xué)家使用，這些工作將由分布于幾大洲的區(qū)域數(shù)據(jù)中心合作完成。

目前，上海天文臺正牽頭推進中國SKA區(qū)域中心原型系統(tǒng)建設(shè)。據(jù)課題負責人、上海天文臺安濤研究員介紹，在SKA區(qū)域中心大規(guī)模建設(shè)之前，原型機的研制和測試至關(guān)重要。成功研制的中國SKA區(qū)域中心原型機，整體設(shè)計充分考慮了各方面需求，整個系統(tǒng)采用“軟硬件協(xié)同設(shè)計”的思想，即根據(jù)應(yīng)用程序的特征，選擇合適的硬件和軟件組件，以實現(xiàn)在有限的功耗下的最佳性能。

為此，原型機在計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)三大模塊中均有創(chuàng)新突破。計算模塊采用新型數(shù)據(jù)島架構(gòu)，將整個數(shù)據(jù)中心分成若干個小區(qū)域或多個子數(shù)據(jù)中心，既可以獨立執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)，也可以根據(jù)需求靈活重組資源，滿足SKA多任務(wù)并行處理的要求。此外，中國SKA區(qū)域中心原型機還首次采用了國產(chǎn)ARM處理器，基準測試表明ARM服務(wù)器整體性能優(yōu)良。

安濤表示，中國SKA區(qū)域中心原型機將用于處理國內(nèi)外SKA先導(dǎo)望遠鏡所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，支持全球用戶的SKA科學(xué)預(yù)研究，國際權(quán)威期刊《自然—天文》日前已在線發(fā)表相關(guān)研究論文。