民族复兴中国梦

【中国梦·践行者】深耕超算领域二十余载 她立志打造世界最好的超算系统

2018-07-03 17:21:15 来源:经济网

大洋网讯 眼前的卢宇彤,一头黑色长发披肩、一袭白色连衣裙、外表柔美、说话爽快,让人很难想象这是一位女程序员。

身为国家超级计算广州中心主任的她,此前刚刚当选国际超级计算机大会主席,是首位中国科学家、也是世界首位女性科学家任此职务。

在过去的20多年里,她参与了五代“银河”系统及两代“天河”系统的研制,带领团队研制出全球效率最高的通信系统,还将落户广州的“天河二号”发展成为世界上用户数量最多、应用最广的超算系统之一。她说,自己的目标是做出世界上最好用的超算系统。

结缘:参观首台超算与国产超算共成长

1983年,中国研制出第一台亿次级超级计算机“银河一号”,成为继美国、日本之后,第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。

这一年,正在上高中一年级的卢宇彤,和同学们一起参观了“银河一号”。“那时的‘银河一号’被称为‘巨型计算机’,体积足有一个小型会议室那么大,表面密密麻麻地布满电子管。”庞大的“银河一号”引发了卢宇彤极大的兴趣。高中毕业后,卢宇彤考取了国防科技大学计算机学院。

她与“超算”的缘分开始于计算机学院的毕业设计。彼时,卢宇彤的老师负责“银河二号”编译器的开发,她跟随导师,进行“银河二号”相关系统的软件测试与验证。“不同于现在的计算机技术,那时候所有程序都是字符界面,必须按顺序输入,稍有差错就得从头再来。所以必须打醒十二分精神,耐心、谨慎地面对每一个步骤。”卢宇彤说,正是靠着这种认真、谨慎的精神,老一代“银河人”独立完成了所有的硬件和软件设计,并一路传承下去,有了“银河”七代系统,后面又有了“天河”一代、二代的系统开发。

此后,从本科到硕士、博士,从“银河”到“天河”,卢宇彤随同“超算”国家队共成长,也见证了国产超算从跟跑到并跑再到连续多年夺取“世界第一”的发展全过程。

攻关:和时间赛跑造效率最高通信系统

超算系统的研制涉及硬件设计、互联网络设计及系统软件设计。在这套复杂的系统工程中,卢宇彤主要负责互联网络中通信协议的设计。高性能计算的每一个计算节点,都需通过高速互联网络并行地联结在一起,才能实现超算速度。而要研制高带宽、低延迟的互联网络,软件设计如通信协议设计,起着关键的作用。

此前,只有美国、日本等国的巨头企业才具备高速互联研发能力,卢宇彤带领团队,一头扎了进去。她提出了基于虚端口精简通信协议的用户级通信技术,实现的“天河”高速自主定制互连通信软件系统性能达到国际同期最快商用互连系统的2倍。她提出并实现了高效可靠的大规模资源管理系统,为连续6次问鼎世界第一的“天河二号”超级计算机大规模并行系统软件的创新研究与实现做出了突出贡献。

不断赶超世界先进水平、连续夺冠的背后,是对完美的追求与付出。“‘天河二号’系统完成研发的时候,国外同行特别诧异,觉得我们不可能在如此短的时间内完成。但我们一直比别人多花三倍的时间工作,没有假期也没有周末。我们最终选定的方案,往往是在几十个方案中,经过遴选、实验、调试和验证才选定的。”

此外,卢宇彤带领团队,搭建了面向不同领域的应用平台,由各领域的应用专家和超算专家共同开发软件,通过多学科交叉融合解决行业应用问题。目前,广州超算中心共支持了国内外近3000家用户,成为全球用户数量最多、应用领域最丰富的超算系统之一。2014年,超算中心所支持的大规模地震模拟应用成功入围当年的“戈登贝尔”奖,这是我国超算系统的应用首次入围这一国际高性能计算应用最高奖项。

风采:中国超算崛起世界首位女性ISC大会主席

随着在研究领域上的不断突破,卢宇彤作为中国高性能计算领域的科学家,也前所未有地深入参与到国际专业组织的事务中。去年6月,卢宇彤成为国际超级计算大会(ISC)8名会士(Fellow)之一。作为超算领域最权威、规模最大的2个国际顶级会议之一,也是全球历史最悠久的产业大会,今年5月23日,国际超级计算机大会组织者宣布,卢宇彤正式当选HPC2019大会程序主席,这一职位是首次由中国科学家担任,也是世界首位女性科学家担任。

面对一个个殊荣,卢宇彤用“幸运”来解释自己职业生涯的发展。她说,能够代表中国科学家在国际超级计算大会取得一席之地,是在中国超算快速发展的背景下,国际学术界对个人专业学术水平的认可。“中国超算事业经过几十年积累,终于可以在国际学术圈发出自己的声音,是件很让人振奋的事。”

在卢宇彤看来,身处超算这个男性居多数的领域,她有着一套自己的心得体会。“在我们这个领域,虽然女性少一些,但在成长过程中,没有明显的区别。事实上,女性还有不少优势。比如,在对技术整体方案把握的同时,更注重细节。女性在沟通上也有优势,超算这类大工程项目,团队协作非常重要,从硬件到软件到应用,整体性能的提升依靠的是团队的力量。”卢宇彤说。

卢宇彤

博士,教授,博导,国家超级计算广州中心主任,中山大学数据科学与计算机学院二级教授,国防科技大学计算机学院教授,银河天河工程副总师,国际超算ISC Fellow,国家重点研发计划高性能计算专项专家组成员,广东省珠江人才计划创新团队带头人。

研究领域

高性能并行系统软件

高性能大数据分析处理平台

高性能计算应用支撑平台

创新感言

“创新来自两个方面,一是前瞻性地把握未来技术的发展趋势及社会需求,二是找到创新的方法,通过实干去满足这样的需求。

人才是第一资源,事业留人比待遇留人更重要。在基础科研和核心关键技术研究领域,还需要沉心静气,耐得住寂寞,长期付出,未来可期。”

“完美主义”的女程序员

作为一名女程序员,卢宇彤的脸上总是带着一种欢快、雀跃的神情。她被“并行计算”的魅力深深吸引,“在计算机并行程序的一系列复杂性和不确定性下,每当我写的代码被验证、能发挥作用的时候,自我感觉特别好。”

作为一名女性科学家,她说自己是“处女座的完美主义者”,自我要求很高,每件事都要求做到最好,也不愿墨守成规,对于各种变化和挑战都能比较快适应,并且在变化中找到自己的位置。

文/广报全媒体记者罗桦琳

图/广报全媒体记者黎旭阳