10月26日，西北地區(qū)高校領(lǐng)域最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)正式投入使用，該系統(tǒng)由浪潮集團(tuán)為西安電子科技大學(xué)設(shè)計(jì)構(gòu)建，創(chuàng)新性的融合了天河1A和天河2號(hào)的系統(tǒng)架構(gòu)特點(diǎn)，采用了先進(jìn)的CPU+GPU+MIC三重異構(gòu)技術(shù)，峰值計(jì)算性能86萬(wàn)億次，將主要用于移動(dòng)設(shè)備天線等的仿真與設(shè)計(jì)、機(jī)載天線布局設(shè)計(jì)、機(jī)場(chǎng)電磁環(huán)境仿真等計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。

電磁理論在物理領(lǐng)域，被譽(yù)為能與牛頓力學(xué)分庭抗禮的經(jīng)典科學(xué)之一，電池、避雷針等重大人類發(fā)明研究都離不開(kāi)電磁理論。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，由電磁理論發(fā)展而來(lái)現(xiàn)代電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在電力工程、電子工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域。計(jì)算電磁學(xué)是以電磁理論為基礎(chǔ)，以高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具，運(yùn)用計(jì)算數(shù)學(xué)方法，專門解決復(fù)雜電磁場(chǎng)與微波工程問(wèn)題的應(yīng)用科學(xué)。其早期主要用于國(guó)防領(lǐng)域，如雷達(dá)、飛機(jī)隱身性能、衛(wèi)星通信等相關(guān)研究領(lǐng)域，隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的開(kāi)放，計(jì)算電磁學(xué)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)終端天線設(shè)計(jì)、高頻設(shè)備電磁兼容、機(jī)場(chǎng)電磁環(huán)境仿真輻射對(duì)人體的影響等工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療、電信等眾多領(lǐng)域。

西安電子科技大學(xué)于1993年成立了計(jì)算電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在我國(guó)計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。西安電子科技大學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前該實(shí)驗(yàn)室在計(jì)算電磁學(xué)方面已經(jīng)有了多項(xiàng)階段性成果，如閃電對(duì)民航飛機(jī)的影響，該實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)計(jì)算出閃電產(chǎn)生的電磁波對(duì)飛機(jī)通信的影響，該數(shù)據(jù)為飛行安全、減少飛機(jī)故障提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。

據(jù)西安電子科技大學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，計(jì)算電磁學(xué)是一門對(duì)計(jì)算性能需求極大的學(xué)科。以設(shè)計(jì)一副移動(dòng)手機(jī)通話天線為例，首先要分析手機(jī)機(jī)上安裝的其他天線(GPS天線，F(xiàn)M天線)、通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生的電磁波，分析不同電磁波段對(duì)要設(shè)計(jì)天線的影響，并且要考慮機(jī)殼、電池、人體對(duì)電磁波的散射，然后還要考慮手機(jī)周圍電磁輻射對(duì)其產(chǎn)生的干擾等。在這些研究過(guò)程中往往需要涉及到數(shù)以千萬(wàn)的數(shù)據(jù)。超級(jí)計(jì)算機(jī)的投入使用，可以在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算模擬出精確的天線輻射方向圖，通過(guò)對(duì)手機(jī)及其周邊環(huán)境的精細(xì)建模，可以分析出手機(jī)機(jī)體本身對(duì)天線性能的影響，以及手機(jī)天線之間、天線與設(shè)備之間、天線與環(huán)境之間的相互干擾，為手機(jī)天線布局設(shè)計(jì)大大減少了時(shí)間成本和實(shí)驗(yàn)成本。在現(xiàn)代社會(huì)由于電子技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，電磁波可謂無(wú)處不在，其對(duì)人類生活的影響也日趨變大，電磁學(xué)領(lǐng)域目前還有很多人類目前無(wú)法解決的問(wèn)題，如怎樣消除電子設(shè)備之間的靜電、消滅電磁輻射對(duì)人體的危害等，這些未知領(lǐng)域的探索需要強(qiáng)大的計(jì)算性能和精確的數(shù)值模型來(lái)交替解決、相互促進(jìn)。

由浪潮設(shè)計(jì)構(gòu)建的超級(jí)計(jì)算機(jī)創(chuàng)新性的采用了CPU+GPU+MIC的異構(gòu)技術(shù)，可以同時(shí)滿足用戶多個(gè)版本的應(yīng)用軟件運(yùn)行，大大提升應(yīng)用效率。浪潮集團(tuán)高性能計(jì)算總經(jīng)理劉軍說(shuō)，混合計(jì)算架構(gòu)正在成為百億億次時(shí)代的超級(jí)計(jì)算機(jī)架構(gòu)主流，尤其是融合了CPU、GPU、MIC三種技術(shù)特點(diǎn)的架構(gòu)被國(guó)際科學(xué)界認(rèn)為是人類突破百億億次技術(shù)門檻的重要研究方向。浪潮先后參與完成了采用GPU技術(shù)的千萬(wàn)億次系統(tǒng)——天河1A和基于MIC技術(shù)的億億次系統(tǒng)——天河2號(hào)的研制和建設(shè)工作，并且在CPU+GPU+MIC三重異構(gòu)技術(shù)方面已經(jīng)取得成功的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，浪潮非常有信心把這種成功的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)移植到西安電子科技大學(xué)的超算中心建設(shè)中來(lái)，為支持計(jì)算電磁學(xué)等相關(guān)研究提供重要助力。

據(jù)悉，浪潮曾與英特爾、英偉達(dá)成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室合作開(kāi)發(fā)先進(jìn)的異構(gòu)計(jì)算技術(shù)，并與國(guó)內(nèi)多個(gè)科研單位一起合作開(kāi)發(fā)基于GPU和MIC的應(yīng)用軟件，具備非常豐富的異構(gòu)計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。而本次浪潮除了為西安電子科技大學(xué)設(shè)計(jì)構(gòu)建超級(jí)計(jì)算機(jī)之外，還將與西安電子科技大學(xué)共同開(kāi)發(fā)我國(guó)自主設(shè)計(jì)的計(jì)算電磁學(xué)應(yīng)用軟件，該軟件將有助于我國(guó)打破國(guó)外商用計(jì)算電磁學(xué)軟件的壟斷地位。