高性能计算:藏在我们体温里的未来密码

去年深秋我去广州找老陈,他在南方一家医科大学的实验室做基因研究。出了地铁转三趟接驳车,最后走到一栋灰扑扑的后勤楼,他说找我来看看“能救小孩的新家伙”。不是什么测序仪,是楼底下那间永远恒温的机房里,堆了满满一屋子的高性能计算节点。

机房走廊里飘着的消毒水味

推开门的时候我愣了一下,没有想象中满屏幕跳动的代码,只有嗡嗡的低频轰鸣,冷得我打了个寒颤,真的冷到骨子里!老陈搓着手往里面走,白大褂衣角扫过一排排黑色的机柜,他指给我看——那台占了大半个机柜的新节点,是去年刚搬进来的,对接国家超算中心的算力。

说实话,我之前对超算、高性能计算的印象,还停留在新闻里航天发射、核模拟那种遥不可及的词。直到老陈打开电脑给我看那份病例。潮汕来的一个小女孩,三岁多还说不了完整的话,走路也摇摇晃晃,全家从汕头到广州跑了一年,做了无数检查,愣是没找出病因。

换在五年前,要做全基因组序列比对,从几十亿个碱基对里找突变位点,一台普通服务器要跑整整半个月,等结果出来,家属早就熬不住走了。现在呢?把测序数据传给超算中心,用分布式高性能计算跑,六个小时出结果。就是这么快。找出来的突变位点刚好是可以做早期干预的类型,上个月家属发微信过来,小女孩已经能喊“爸爸”了。

放置高性能计算集群的医用恒温机房
放置高性能计算集群的医用恒温机房

老陈靠在机柜上抽烟,说你闻闻这走廊,是不是有消毒水味?以前这机房放的是旧服务器,哪有这么干净,现在新的高性能计算节点搬过来,连保安都天天过来擦门,大家都知道,这东西现在是救活人用的,不是摆在那看的摆设。

你没意识到,它早就渗透进每一天了

不过话说回来,不止医疗。你早上打开导航看哪条路不堵,出门看天气预报说今天下午下暴雨,本质上都是高性能计算算出来的。

去年夏天杜苏芮登陆前,我在厦门海边,提前三天就收到通知让转移,登陆点的预报误差不到五公里。放在二十年前,台风预测误差能有上百公里,多少人就是因为走晚了出事。现在呢?海量的气象数据扔给高性能计算,几个小时就能更新一次路径,这就是实打实的差距。

我自己写科幻故事,之前攒了个长篇,想生成一张符合我脑补的封面图,上传关键词,半分钟出图,你以为是谁在算?就是云端的高性能计算集群在给你跑模型。以前那种顶级超级计算机只有国家级实验室才能摸得到,现在随便一个创业公司,花点钱就能从云厂商那租到够用的高性能算力,对吧?很多人说AI改变生活,其实AI的底座就是高性能计算。没有足够的算力,大模型就是一堆躺在硬盘里的参数,什么也干不了。

气象预报高性能计算台风路径模拟图
气象预报高性能计算台风路径模拟图

我上个月去宁德那边看动力电池厂,工程师跟我聊,现在新的正极材料研发,以前要一遍遍做实验,试个几十上百种配方,没个三五年出不来。现在用高性能计算模拟材料的导电性、稳定性,先筛掉百分之九十不靠谱的配方,剩下的再做实验,研发周期直接砍半,成本降了不止一点。我们现在能开上十几万的纯电动车,电池成本能降这么快,这里头也有高性能计算的功劳。你说它离你远吗?一点都不远。

我们该期待什么样的未来?

我们该期待什么样的未来?
我们该期待什么样的未来?

老陈跟我聊的时候,说了一句挺扎心的话。现在国内罕见病有七千多种,百分之九十都是单基因病,以前大部分病人根本没机会查到病因,不是测序技术不够,是算力不够,太贵了,普通人做不起。现在高性能计算的成本每年都在降,十年前做一次全基因组比对要几十万,现在几千块就能搞定,再过十年,说不定几百块就够,就能进常规体检。这不是什么遥不可及的科幻,是已经在发生的事。

不过话说回来,也有烦恼。算力越来越强,能算的东西越来越多,以后会不会我们刚生下来,就知道自己这辈子会得什么病,会在多少岁去世?这种知情权,到底是礼物还是诅咒?没有人能给出标准答案。

我那天从机房出来,走在校园的香樟树下,太阳晒得后背暖乎乎的,刚好碰到几个学生抱着课本往实验室走,有说有笑。老陈说,他现在带的研究生,一半时间做基因研究,一半时间泡在超算中心学算力调度,以后出来就能直接给医院干活,帮更多像那个潮汕小女孩一样的孩子。

我抬头看天,那天的天特别蓝,预报说的冷空气推迟了一天,刚好给了我们这么舒服的一下午。你说高性能计算到底是什么?它不是机柜里冷冰冰的零件,不是新闻里排世界第几的名次,它是小女孩嘴里那一声“爸爸”,是台风天提前让你回家的预报,是我们手里更便宜的电动车,是未来无数个可能性里,托着我们往前走的那只隐形的手。

至于未来会怎么样?谁知道呢。反正它已经来了,就在我们身边,沉默地跑着,算着,改变着每一件我们看得见或者看不见的小事。

作者|大讲堂

排版|大讲堂

审核|知知

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