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設(shè)備與工具
在近日舉辦的星圖云及人工智能大模型技術(shù)論壇上，中科星圖數(shù)字地球合肥有限公司（以下簡稱“星圖地球”）展示了構(gòu)建空天信息新基建算力引擎——星圖超算云網(wǎng)。
▲ 星圖地球副總裁、超算云網(wǎng)研發(fā)中心總經(jīng)理王寶川作報告
星圖超算云網(wǎng)以數(shù)字地球超級計算機為核心，打造跨域協(xié)同的智能算力調(diào)度平臺，實現(xiàn)國家級算力資源的高效互聯(lián)與統(tǒng)一運營。
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空天信息領(lǐng)域多元化場景的迅猛拓展，驅(qū)動遙感、通信及導(dǎo)航等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長。傳統(tǒng)單一的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)無法解決，以超算云網(wǎng)為核心的更加快速、高效、智能的解決方案將成為必然的選擇——星圖超算云網(wǎng)應(yīng)運而生。
星圖超算云網(wǎng)
星圖超算云網(wǎng)以自建的數(shù)字地球超級計算機為抓手，構(gòu)建“四域融合、多元異構(gòu)”的算力調(diào)度引擎，依托“超算云網(wǎng)”建設(shè)，打通國家級算力中心與曙光算力集群，實現(xiàn)海量算力資源的跨域協(xié)同調(diào)度與數(shù)據(jù)高效流轉(zhuǎn)，推動算力統(tǒng)一運維、監(jiān)控與運營。
研制背景及設(shè)計理念
立足于中科星圖股份有限公司（以下簡稱“中科星圖”）在空天信息領(lǐng)域的五大核心能力，同時依托海光、曙光的技術(shù)賦能以及星圖地球多年行業(yè)應(yīng)用場景積累，催生了基于數(shù)字地球超級計算機的“星圖超算云網(wǎng)”。
中科星圖在空天信息領(lǐng)域的五大核心能力
█ 空天信息數(shù)據(jù)能力：通過十圈層數(shù)據(jù)能力建設(shè)，從數(shù)據(jù)引擎、到數(shù)據(jù)集矩陣，通過星圖云形成數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
█ 空天信息計算能力：將空天信息超大規(guī)模復(fù)雜問題，采用北斗剖分網(wǎng)絡(luò)計算+地球超算，構(gòu)建強大地球智能計算能力。
█ 空天信息服務(wù)能力：基于超算，搭建“空天信息一朵云”星圖云， 構(gòu)筑更加繁榮的全場景開發(fā)者生態(tài)。
█ 空天信息運營能力：圍繞云上數(shù)據(jù)、云上計算、云上應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化云服務(wù)能力矩陣，能力底座+獲客底座+商業(yè)底座，打造第二增長曲線。
█ 空天信息創(chuàng)新能力：依托“遙感衛(wèi)星應(yīng)用國家工程研究中心”+“地球智能計算研究中心”+“衛(wèi)星互聯(lián)與控制技術(shù)北京市重點實驗室”，持續(xù)構(gòu)建空天信息領(lǐng)域創(chuàng)新能力體系。
基于四域融合架構(gòu)的數(shù)字地球超級計算機，星圖超算云網(wǎng)構(gòu)建了一個集高性能、高穩(wěn)定性和高可用性于一體的超級計算平臺。依托星圖超算云網(wǎng)實現(xiàn)算力資源的智能調(diào)度與跨域協(xié)同，為空天信息數(shù)據(jù)接收、生產(chǎn)加工、存儲管理及應(yīng)用分發(fā)提供全棧式算力服務(wù)。
當(dāng)前，通過星圖超算云網(wǎng)可調(diào)度智能算力超過1000 PFLOPS、超算算力超過33萬核，面向行業(yè)用戶提供多架構(gòu)、多層級、跨域融合的算力資源支撐，全面實現(xiàn)算力使用的高效與成本的最優(yōu)平衡。
五大優(yōu)勢
鑄就超算硬核實力
星圖超算云網(wǎng)專為空天信息行業(yè)打造高性能算力網(wǎng)，驅(qū)動空天信息賦能千行百業(yè)。通過構(gòu)建"四域融合"的智能調(diào)度體系，星圖超算云網(wǎng)整合國家級算力資源，為遙感數(shù)據(jù)處理、氣象預(yù)測、應(yīng)急救災(zāi)等場景提供強大支撐，其核心優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：
01空天場景定制化
█ 針對空天信息領(lǐng)域，定制開發(fā)專用硬件及一體機，并為遙感數(shù)據(jù)處理、大模型訓(xùn)練等場景應(yīng)用提供全棧工具鏈支持。
█ 通過分布式架構(gòu)和并行計算技術(shù)，實現(xiàn)遙感海量數(shù)據(jù)的高效并發(fā)處理與計算加速。
█ 面向遙感大模型訓(xùn)練和推理一站式開發(fā)框架和工具，加速算法和算子庫的優(yōu)化。
█ 面向低空、氣象、數(shù)字孿生、應(yīng)急、農(nóng)林等場景，構(gòu)建專屬算力集群。
02多源異構(gòu)算力融合調(diào)度
█ 創(chuàng)新研發(fā)四域融合調(diào)度算法，實現(xiàn)跨域算力資源的智能檢索、動態(tài)漂移與彈性重構(gòu)。
█ 基于任務(wù)的跨域資源調(diào)度，借助超算云網(wǎng)可調(diào)度超算33萬核心、智算1000PFlops。
█ 完成GPU、DCU、NPU等異構(gòu)計算芯片的全國產(chǎn)化適配，構(gòu)建自主可控的異構(gòu)算力底座。
█ 硬件自適應(yīng)感知架構(gòu)，實現(xiàn)故障檢測和業(yè)務(wù)熱遷移，確保系統(tǒng)在高負(fù)載和故障場景下依然高效穩(wěn)定運行。
03海量數(shù)據(jù)高效接入
█ 匯聚近300顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源，積累超過2000萬景歷史遙感影像，日新增數(shù)據(jù)量達(dá)20TB。
█ 支持遙感數(shù)據(jù)從TB、GB、MB、KB級別的多尺度遙感數(shù)據(jù)存儲和快速分發(fā)。
█ 根據(jù)遙感數(shù)據(jù)鮮活度，結(jié)合存儲冷熱分層技術(shù)，自動感知與分層數(shù)據(jù)管理。
04 四域融合高效算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
█ 域內(nèi)以2臺超高核心交換機構(gòu)建高帶寬、低時延、少丟幀統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為跨域算力調(diào)度提供基礎(chǔ)。
█ 域外通過SDH專線互聯(lián)網(wǎng)高速專線打通巢湖明月、鄭州超算、烏鎮(zhèn)之光等國家級算力節(jié)點，構(gòu)建“域內(nèi)調(diào)度- 域外調(diào)度”雙層算力調(diào)度體系。
05一站式算力門戶
█ 算力供給：提供統(tǒng)一算力門戶，覆蓋從資源申請、任務(wù)編排、模型訓(xùn)練到結(jié)果分發(fā)、計費管理的全生命周期一體化服務(wù)。
█ 技術(shù)服務(wù)：集成計量計費、賬單報表、資源管理、性能監(jiān)控、作業(yè)調(diào)度、性能分析、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，簡化操作流程，顯著降低算力使用門檻。
多元應(yīng)用
釋放超級算力價值
星圖超算云網(wǎng)作為高性能計算與智能云服務(wù)的融合平臺，在多元場景中發(fā)揮著核心支撐作用。其異構(gòu)算力資源池與彈性云架構(gòu)，持續(xù)為各行業(yè)提供“算力即服務(wù)”的智能化轉(zhuǎn)型引擎。
在氣象服務(wù)領(lǐng)域，星圖超算云網(wǎng)憑1900萬核時持續(xù)供給能力，結(jié)合數(shù)字地球超算與低空數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維高精度預(yù)報模型，實現(xiàn)低空氣象實時預(yù)報，提升監(jiān)測預(yù)警精度，強化災(zāi)害防控能力。
在低空經(jīng)濟領(lǐng)域，星圖超算云網(wǎng)依托數(shù)字地球超級計算機，建筑物孿生和全要素孿生雙方案，實現(xiàn)低空數(shù)據(jù)可視化與場景底板構(gòu)建，以精準(zhǔn)三維數(shù)字底座，支撐無人機物流、城市空中交通等低空經(jīng)濟場景的運營與安全管理。
在數(shù)字孿生領(lǐng)域，星圖超算云網(wǎng)依托數(shù)字地球超級計算機能提供高效建模、實時仿真與智能決策的核心支撐，是達(dá)成虛實融合的基礎(chǔ)引擎。
展望未來，全球衛(wèi)星發(fā)射即將邁入萬顆量級時代。農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)、通信順暢傳輸、環(huán)境實時監(jiān)測等眾多領(lǐng)域，對實時衛(wèi)星數(shù)據(jù)的需求愈發(fā)迫切。隨著遙感衛(wèi)星載荷性能和空間分辨率不斷提高，衛(wèi)星在遙感觀測、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、災(zāi)害預(yù)警等關(guān)鍵領(lǐng)域的支撐作用愈發(fā)凸顯，由此催生出海量數(shù)據(jù)與龐大計算需求。
然而，“天數(shù)地算”模式受傳輸帶寬與延遲掣肘。在此形勢下，星圖超算云網(wǎng)積極探索太空算力星座新模式，構(gòu)建“天數(shù)天算”到“天地融合”的一體化協(xié)同智能計算架構(gòu)，實現(xiàn)算力資源互聯(lián)調(diào)度與數(shù)據(jù)實時處理，推動空天信息深度賦能千行百業(yè)。
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