美国国家级运算大脑之一 超级计算机中心 | 美国名校之旅Ⅱ(四)

2018-09-27 14:18

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同学们,这一期杨涛老师向我们介绍位于加州大学圣地亚哥分校的超级计算机中心。通过杨老师的文章,一起来感受美国国家级运算大脑之一的魅力吧。

以下“我”均为杨涛老师


尽管自己是一个地地道道的文科生,但美国的“超级计算机中心”也早已如雷贯耳。所以这次看到行程中有圣地亚哥超级计算机中心的参观安排,很期待。为便于大家了解,先简单介绍一下背景信息。


SDSC背景介绍


上世纪80年代中期,美国国家科学基金会(National Science Foundation,简称为NSF)在全美国建立了第一批4个超级计算机中心,目的是为了促进大学及政府机构的研究工作。


加州大学圣地亚哥分校(UCSD)被选为基地之一,所以圣地亚哥超级计算机中心(SDSC:San Diego Supercomputer Center)于1985年正式建立。

上图为SDSC大楼的外景


参观超级计算机中心有感


今天和团队抵达SDSC之后,就见到了接待方Dr. Gupta和他所率领的团队。Gupta教授热情地接待了我们来访的团队,并向我们简要介绍了超级计算机中心。


当我还略有歉疚的表达出因为占用了他的周末时间,所以很不好意思。他却微微一笑,说:“实验室就是我们周末的伴侣,对于我们大部分在SDSC工作的同事来说,科研就是休息。”


表面上,我和团队对视了一下,笑了起来,其实我的内心颇受震撼。


有三个小感悟:

1.这个世界上最可怕的事实是,比你更优秀的人往往比你要更加努力;这就代表,差距会被进一步拉大;


2.付出不亚于任何人的努力,是所有成功人士的基本条件;注意,不是最高阈值,而是最低阈值;


3.美国计算机行业强大的实力终究还是归功于在这里工作的人;所以,对于一个团队,找到最合适的人,永远是最重要的事情。

上图为接待我们的Dr. Gupta,是SDSC一名资深教授,

兼任数据与信息系统团队的领军人物。


参观SDSC的实验室


接下来,Gupta教授安排我们实地参观SDSC的实验室,并介绍了这个实验室的负责人John和我们认识。


John是一个幽默风趣而又不失耐心的讲解员,而且据说是一位工作了二十多年的老员工。


他先跟我们详细介绍了实验室的历史及发展,然后带着我们参观了令他引以为傲的实验室并向我们介绍了每一个有特色的细节。

上图为John,SDSC的功勋员工,我们所参观实验室的负责人。


John首先向我们展示了里面的硬件设备,有密密麻麻的线路图,有搭着帘子的排热隔离系统,有专供冷风设备和冷循环的系统。因为对于所有的设备和线路极其熟悉,所以有一种如数家珍的感觉。


最让我印象深刻的是,在介绍这些设备时,John仿佛在介绍他的家人,充满了感情,似乎他了解每一台机器的性格,喜好。


于是有一点感悟:“始终坚持工作的热情,是一种珍贵的品质”。


我们常说的一句话是:“态度决定一切”。只有你真正的把你所做的工作当成了自己的事业,明白自己在其中的重要性和价值,不断提升自己,一定会通过工作来收获自己的喜悦和成长。


对于同学们,道理亦然。


学习可能本身是一件枯燥的事情,但是你的心态是什么?你是如何看待学习的?你是否真的会认为学习在助力自己的成熟和成长?


如果你是这么认为的,那么恭喜你,你已经相对成熟了。你明确了自己的目标和达成的方式,更重要的是,你学会了更全面的看待一件事物,这会让你自己收获意想不到的结果。


上面两图是SDSC的真实实验室及机组装备,每一条密密麻麻的线

John均可以做到如数家珍,将简单工作做到极致,真是了不起。


接下来John在带我们具体参观的时候,有两个细节我印象较为深刻,现在写出来和大家分享。


一、关于不断追求更高的目标


几年前,SDSC的科学家已经发明出了40GB的传输接口与线路,这个数字本来就已让我惊叹不已。它代表的是仅仅一个小端口,即可在1秒钟的时间传输40GB大小的信息,而且这还是几年前的发明。


但是John告诉我,他们在刚发明出这个端口的时候,马上就决定了下一个要冲击的目标,那就是100GB,而且已经提上了研究议程,目前正在研发中。


这是什么概念?


基本就相当于你刚刚得了一个世界冠军,但还没有摆庆功酒之前,你就把自己先否定了,认为自己的这个成绩太差,可以做得更好。


这种思路和反应速度,同学们应该会感到一些震撼吧。


我们经常说:“天下武功,唯快不破”或是“不断的给自己设置更高的目标”。这种丝毫不满足于自己已有的任何成绩,是否和前面我描述Dr. Gupta时用的一句话很相似:“比你优秀的人往往比你更加努力”。


所以,所谓“学无止境”或是“记录就是用来被超越的”,相信大家会有了更深层次的理解。


上图为SDSC的40GB/s传输速度的转接线路


二、关于重大风险预防及其对策


加州地处地震带上,是一个地震风险较高的地区。防范好地震风险对于超级计算机中心无比重要。


且不说地震强度较高时有可能会损坏机器,单就因地震而断电等影响了数据保存或造成数据遗失,那损失就无法估量了。


毕竟这里可是美国的国家级运算大脑之一,重要性不言而喻。


John向我们展示了两个技术来确保地震灾害发生时机器的被保护程度。


一是房间里面的每个地板是非固定粘合,确保震动时有足够的相互空隙来进行动能损耗;且地板是由钢筋与混凝土联合制成,确保了其坚固度。

上图为John向我们在展示地板的活动性与坚固度


除此,还有一个设计有效避免了机器晃动所带来的可能损坏。那就是在所有机器的下面与地面接触层之间,设计了一个活动的软体移动带。


这个移动带的好处在于能够有效消耗地震带来的动能,但与此同时,把动能以最小化传输给上面的机器。


换句通俗的话来讲,就相当于地面动但机器不动。这种设计的好处就在于成本低,效果好,性价比极高。


上图为机器与地面之间的一个软体夹层,以最大程度进行地震动能损耗


这件事给我带来的启发是,我们预防问题固然重要,但解决问题的灵活性也很重要。我们如何动用自己的大脑,来进行最高性价比的构建,这其实是非常重要的思维方式的养成。


首先同学们需要培养的第一步是尽量找到多种方法来解决同一问题;接下来就是优化解决方案,哪种方案是最好的?或者选定的方案经过怎样的变化会是最优的?都值得我们探索。

上图为我们的团队和Dr. Gupta团队的合影,大家都感到收获满满


以上,便是本次参观位于加州大学圣地亚哥分校的超级计算机中心的感悟,希望同学们会喜欢。但我更希望提到的反思能对同学们的学习和申请有所帮助,助力大家进一步的成长。


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