021年12月14日，今天，上海交通大學一場活動，改寫着中國甚至是全球頂尖大學科研設施的技術格局，“思源一号”高性能計算中心正式揭牌，這個名字雖然文字彬彬，但内藏的科技與性能确如野獸一般。“思源一号”每秒6000000000000000次浮點運算能力，有多少個0，慢慢數一下。
如果你不了解上面數字的含義，我可以大概普及一下。“思源一号”在中國高校算力中排名第一，在全球高校算力中排名前列，至此，“思源一号”打破了全球頂級高校前列超算中心中沒有中國身影的局面。 排在其身後的，有哈佛、劍橋等一衆名校。如果，我再告訴你，這兩所大學分别出過超過160位和120位諾貝爾獎得主，也就是說，這些宇宙最頂尖的科學家都未必用過這麼先進的裝置！他們最重要的科研設施之一，開始落後于我們了！
這麼厲害的“思源一号”從哪來的？
我們要把時間拉回到2021年4月10日，在上海交通大學125周年校慶時，楊元慶以個人名義出資向其母校捐贈一套價值1億的高性能計算中心，并将其命名為“思源一号”，“思源一号”于2021年9月底落成，11月投入營運使用。
楊元慶與上海交大師生交流，身後為“思源一号” “思源一号”安置在了交大的李政道研究所。李政道是誰？諾貝爾實體學獎獲得者，因在宇稱不守恒、李模型、相對論性重離子碰撞（RHIC）實體、和非拓撲孤立子場論等領域的貢獻聞名。
李政道研究所
2016年上海交大的官網上寫到，黨委書記姜斯憲表示，為貫徹落實習近平總書記對李政道先生倡議在中國建立類似玻爾研究所的研究基地的重要批示精神，經過一年多的深入探讨，教育部、科技部和上海市政府準許同意依托上海交通大學成立“李政道研究所”，這既是國家與上海市努力打造世界級研究機構的有力舉措，也是把上海建設成為有全球影響力的科技創新中心的重要支撐。
上面有一個很重要的資訊——對标玻爾研究所，這裡是著名的量子力學發源地，科學界視其為殿堂級的科研場所。也就是說，我們中國也要建設出世界上最頂級的科研聖地！ 目前，中科院院士張傑擔任李政道研究所新任所長。
2003年至2006年張傑擔任中美高能實體會談中方代表團團長，在李政道的言傳身教下工作，并被李政道稱為“忘年至交”。 成立五年後，李政道研究所迎來了全球高校第一梯隊的高性能計算中心，中國的基礎科研按下了快進鍵。
“思源一号”它厲害在哪？
這個家夥的算力在前面說過了，現在揭曉答案——6千萬億次/秒（雙精度），其中CPU提供了5.1千萬億次，GPU提供了約0.9萬億次。Linpack效率高達70%。全球HPC TOP500排名 132位，中國HPC TOP100排名第12位。
它采用了以下先進技術：
1）聯想第五代海神溫水冷伺服器；（不要小看這個溫水水冷技術，這是超算安全、穩定、節能運作最關鍵的技術，下面會詳細介紹，全世界的競争對手都在羨慕嫉妒恨）
2）Intel最新Whitley平台，Icelake CPU；
3）英偉達最新安培架構 A10040GNVLINK GPU；
4）水冷高速低延遲網絡100G IB網絡。
除計算力外，系統還具備以下亮點：
1）超高計算密度與功耗密度：實作6千萬億次的計算能力，僅需要14個機櫃，一般通用資料中心需要70個機櫃才能達到類似算力，計算密度是通用資料中心的5倍，需要的機房面積不足通用機房的1/10。這個家夥的占地僅有300平米！
2）溫水冷帶來的綠色節能：中國資料中心的平均PUE 1.9，意味着每用1度電計算，就需要額外0.9度電給計算裝置進行散熱。而“思源一号”由于采用了聯想第五代溫水冷技術，系統PUE（能源利用效率）可以到1.1，與通用風冷計算裝置比較節省電力和CO2排放 42%。由于90%的電腦件産生的熱量将通過冷闆中流動的溫水帶走，是以減少了系統風扇功耗。同時由于流動的是50-60°溫水，是以可以充分利用環境來散熱，進而節省了因使用空調壓縮機而帶來的額外散熱能耗。
3）餘熱回收：系統通過溫水散熱，進水溫度50°，出水溫度60°。進而使得餘熱回收成為可能。目前這套系統産生的餘熱将為以下基礎設施進行供熱：1）冬天的供暖；2）食堂廚房的熱水加熱；
3）地下室的除濕；
4）實驗室的空調溫控。 通過利用餘熱回收再利用替代原來需要消耗的電力、瓦斯能源，能夠實作每年950噸，約10%左右的額外碳排補償，同時每年将為客戶節省150萬以上的費用。
這是一套算力強！占地小！綠色節能！安全穩定！的超級計算中心。
既然這麼厲害，“思源一号”都能用來幹什麼？
作為上海交通大學的科研中堅力量，他們在科研工作中會常常運用到“思源一号”。那麼它主要會用來幹什麼呢，我們先看看李政道研究所的研究方向。 中科院高能所對其的介紹是，李政道研究所在粒子與核實體、天文與天體實體、量子基礎科學三個方向開展研究，聚焦于“進行暗物質與暗能量的研究，尋找宇宙中極大和極小間的關聯，探索自然界最基本和最深刻的互相作用規律”。
已在暗物質與中微子實體、實驗室天體實體、量子物質探索、拓撲超導量子實體、暗能量研究、黑洞、系外行星等領域開展了前沿研究。
經與國際學術咨詢委員會讨論，确定研究所的主要研究方向包括宇宙的起源和演化、時空和基本實體規律起源、暗物質與暗能量、新奇量子态、量子計算和量子資訊等，此外還将探索更加有效的辦法将計算機運用于實體學前沿科研活動中以及如何利用湧現現象為研究宇宙開辟新的研究視窗。
總結下來就是，粒子、核、天體、宇宙起源、量子，幾乎涵蓋了全世界最頂尖的方向，如果沒有強大的計算裝置，同一個細節的課題，恐怕我們會落後國外幾年才能得到答案。
除了研究所，我們再看看交大學生和老師研究的例子：
▪ 鐘博子韬，生命與科學學院大學，電院計算機系大學 。研究方向聚焦于生物學和計算機科學的交叉領域，包括分子動力學模拟，深度學習在蛋白質結構計算中的應用等。代表性研究課題為高通量AlphaFold蛋白質結構預測。
▪ 左思成，電院計算機系研二學生。研究方向為高性能計算以及計算機體系結構相關方面的研究。參與過的項目包括ARM架構晶片的評測，如鲲鵬920，AmpereAltra；格點量子色動力學在超算平台上的并行優化。同時，活躍于國内許多超算類賽事的賽場上。
▪ 薛峤，實體與天文學院大三學生。目前正在跟随組内博士生開發一套利用照相系統分析海水光學性質的全新方法學。
▪ 上海交通大學實體與天文學院陳民教授。主要研究方向——雷射尾波加速和輻射、強場QED等離子體實體。
▪ 上海交通大學實體與天文學院張駿教授。主要研究方向——宇宙大尺度結構的形成以及其背後的實體規律。
▪ 上海交通大學實體與天文學院王偉教授。主要研究方向——重味實體理論，工作集中在重味強子弱衰變和量子色動力學方向。
▪ 李政道研究所博士後研究員鄒海源。主要研究方向——強關聯多體系統，量子計算和動力學，冷原子系統等。 例子太多，無法一一例舉。 作為“思源一号”的捐贈人楊元慶，在揭牌儀式上感慨的表示“它終于可以正式服務于母校基礎科研和重大項目之中，赤兔馬遇到了關将軍，物盡其用。思源精神不僅是我對母校的情懷，也是聯想對社會和國家的使命和責任。我們将一起努力，為推動國家科技和産業發展貢獻更多力量。”
最後，想起交大闵行校區的一句智語——祖國終将選擇那些選擇了祖國的人。向我們的科學家緻敬，祝願他們能夠實作心中的科學夢想。