中国高能光源信创数字基座投运,数据处理效率提升25%
2026-07-17 14:51
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维度网讯,中国北京怀柔高能同步辐射光源(HEPS)预计2026年正式投运,这是中国第一台、亚洲第一台第四代高能同步辐射光源,全球仅四套。该装置占地976亩,投资47.6亿元,可将电子加速到接近光速,发出比太阳亮一万亿倍的同步辐射光,穿透毫米级材料解析微观结构,14条光束线站覆盖国家安全、产业创新与科学前沿三大方向。大科学装置核心设备国产化率已超95%,但承载实验数据全生命周期的计算基础设施若仍依赖国外IT体系,将成为整条链路中最脆弱的环节。中国科学院高能物理研究所最终选择联想开天智能云,搭建了一套从芯片到应用全链路国产化的信创数字基座。

HEPS正式运行后日均产生约800TB实验数据,峰值线站单日可达2300TB。数据从探测器到内存再到分析需实现"零等待"流转,对存储、网络、计算的协同架构要求极高。负载也极度复杂,不同实验的计算需求差异很大——有的需要CPU海量并行,有的需要单卡GPU,有的需要多卡协同,平台必须灵活按需调度异构资源。安全方面,光源用户来自不同科研团队甚至商业客户,彼此可能存在竞争关系,平台需实现分析环境会话级安全和用户级实验数据隔离。用户体验同样关键,用户多为生物、材料领域科学家,他们需要浏览器登录即可使用的分析环境。

中国科学院高能物理研究所选择联想开天智能云作为信创数字基座的技术底座,从底层芯片到上层应用实现全链路信创。云基座层面,联想开天智能云统一纳管计算硬件资源,覆盖联想开天、安擎、宁畅等多厂商的30多个物理节点、2600多核心CPU和GPU,并接入ROCE无损网络、近2PB全闪存、30PB磁盘存储。其"一云多芯"开放生态让不同架构硬件在统一平台上调度。联想开天智能云提供容器、JupyterLab、虚拟机、HPC批处理等多种计算环境的智能调度能力,可动态按需获取算力。极低延迟的交互式分析与大规模GPU批处理均可精准匹配,使实验数据处理效率提升25%,资源利用率提升40%。在云基座之上,中国科学院高能物理研究所团队自研Torch科研计算平台,将算力、数据、鉴权、环境整合为一体。安全层面搭建了会话级隔离、身份边界隔离、动态网络治理、行为可追溯审计4层体系,确保不同团队数据物理隔离。科学家只需选择算力、上传数据、点击运行。

国产芯片适配方面,联想开天智能云与海光合作,将HEPS核心科学软件移植到海光DCU加速卡并深度优化。rPIE相干衍射成像算法测试显示,8卡并行计算时间从百秒级压缩至51秒,表明信创架构下通过软硬协同调优可支撑关键业务。HEPS平台在调光试运行阶段已投入使用,比正式验收提前一年多,14条光束线站全部运行。有用户曾在巴西、欧洲的同步辐射光源完成实验后,主动询问能否将数据传入Torch平台分析,原因是异构算力按需供给无需排队,JupyterLab即开即用,互联网远程接入可离校后继续分析,安全隔离也到位。HEPS数字基座表明,信创方案在国家最复杂、对性能和安全要求最高的科学设施中可顺利运行,体验和效率不输传统架构。联想开天智能云坚持的"私有AI+国产化"双轮驱动在此案例中验证了可行性。科研信创正从政策驱动转向价值驱动,从单点替代走向全栈协同,从"跑起来"转向"跑得快"。

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