揭秘美国新晋超算之王:相当于200万台笔记本 超中国只是暂时

2018-06-10 14:21 稿源:腾讯科技  0条评论

美国Summit超级计算机能以每秒 200 千万亿次进行数据计算,是中国无锡“太湖之光”的两倍。

中国仍然拥有全球最多的超级计算机,中国、日本和欧洲正在开发速度更快的计算机,这意味着美国的反超只是短期内的。

Summit的开发动用了美国政府 2 亿美元的资金,可以加速前沿计算技术,例如人工智能和大数据处理能力的发展。

Summit的领先可能只是暂时的。在美国国内和国外,速度达到 5 倍,即每秒运算 1000 千万亿次的超级计算机正在开发之中。

【腾讯科技编者按】外媒本周刊文称,凭借新的超级计算机Summit,美国正重新在超算领域的竞争中超过中国。考虑到更强大的超级计算机已在开发之中,这样的领先很可能只是暂时的。超级计算机将推动人工智能、新材料和新能源等领域的加速发展,而Summit已经被用于医疗健康领域的研究。

以下为文章全文:

美国刚刚在全球速度最快超级计算机的竞争中重新取得领先。

过去 5 年,中国拥有全球最快的计算机。中国正试图证明自己是科技强国,而全球最强大超级计算机是个具有象征意义的成就。不过,凭借田纳西州橡树岭国家实验室开发的超级计算机Summit,美国实现了反超。

根据本周五宣布的消息,Summit的速度令人咂舌。这款超级计算机能以每秒 200 千万亿次进行数据计算。简单来说,如果有人每秒钟进行一次运算,那么需要 63 亿多年的时间,才能取得这台计算机 1 秒内取得的成果。

如果你还不是很清楚,那么这里还有另一种类比。如果一个能容纳 10 万人的体育场座无虚席,且每个人都配备了一台最新的笔记本电脑,那么需要 20 个这样的体育场才能达到堪比Summit的计算能力。

总体来看,中国仍然拥有全球最多的超级计算机。而中国、日本和欧洲正在开发速度更快的计算机,这可能意味着,美国的反超只是短期内的。

Summit的开发动用了美国政府 2 亿美元的资金。这类超级计算机可以加速前沿计算技术,例如人工智能和大数据处理能力的发展。

这样的能力有助于解决科学、工业和国家安全方面的严峻挑战,而这也是中美两国科技竞争的核心。

超级计算机可以执行的任务包括模拟核试验,预测天气变化趋势,发现石油埋藏,以及破解加密密码等等。科学家认为,在医药、新材料和能源技术等方面的进一步进展和新发现将会依赖于Summit所带来的手段。

协助开发Summit的IBM研究院负责人约翰·凯利(John Kelly)表示:“这些是大数据和人工智能机器,也是未来的所在。”

过去 20 多年,一支计算机科学家小组负责维护全球 500 强超级计算机榜单。这个小组由田纳西大学计算机科学家杰克·唐加拉(Jake Dongarra)领导。最新榜单要到本月晚些时候才会发布,不过唐加拉表示,他确信Summit是目前最快的超级计算机。

每秒 200 千万亿次的计算速度超过去年 11 月榜单中速度最快的超级计算机,即位于中国无锡的“太湖之光”的两倍。

Summit由许多排黑色、冰箱大小的单元构成,总重量达到 340 吨,占地面积达到 9250 平方英尺(约合 860 平方米)。这台超级计算机搭载了 9216 颗来自IBM的CPU,以及 27648 颗来自英伟达的GPU。这些芯片的连接动用了长达 185 英里(约合 298 公里)的光纤。

Summit的散热需要用到每分钟 4000 加仑(约合 15 度)的水,耗电量足以满足 8100 户美国家庭的需求。

在超级计算机快速发展的同时,在云计算和人脸识别等新技术的开发方面,互联网巨头,包括美国亚马逊、Facebook和谷歌,以及中国阿里巴巴、百度和腾讯正处于领先。

超级计算机的性能可以衡量一个国家的技术实力,当然这是个狭义的衡量标准,因为速度只是计算性能的要素之一。另一个重要元素在于软件,软件可以赋予计算机生命。

橡树岭国家实验室等美国政府机构的科学家们正在展开探索性研究,例如研究新材料让道路更耐用,设计储能方案用于电动汽车和电网,以及尝试核聚变等新的能源来源。超级计算机的发展可以给所有这些领域带来帮助。

例如,对气候的建模可能需要在超级计算机上运行代码数天时间,处理大量科学数据,例如湿度和风力模式,将所有现实世界物理因素考虑在内。英伟达数据中心业务总经理、计算机科学家伊安·巴克(Ian Buck)认为,这样的计算任务无法在互联网公司提供的云计算服务上高效地运行。

伊利诺伊州阿拉贡国家实验室副主任里克·史蒂文斯(Rick Stevens)说:“工业界很伟大,我们一直与它们展开合作,但谷歌永远不会涉及新材料,或是安全的核反应堆。”

橡树岭国家实验室主任托马斯·扎卡里亚(Thomas Zacharia)以一个大型健康研究项目为例,解释了超级计算机的未来。目前,Summit已开始接收并处理来自“百万老兵项目”产生的数据。这个项目招募志愿者,让研究人员可以获得他们的所有健康记录,提供血样用于基因分析,以及回答关于生活方式和习惯的调查问题。到目前为止,已有67. 5 万名老兵加入项目,而目标是到 2021 年参加人数达到 100 万。

扎卡里亚表示,最终的发现“可以帮助我们找到对待老兵问题的新方法,并对整个精准医疗领域做出贡献”。

作为“百万老兵计划”的首席研究员和哈佛医学院教授,迈克尔·加齐亚诺(Michael Gaziano)博士表示,这个项目可能相当于现代版的“弗雷汉明心脏研究”。后一个项目从 1948 年开始,跟踪了马萨诸塞州一个小镇的约 5000 名受访者。

通过几十年的跟踪,弗雷汉明研究发现,心脏病不是单一因素导致的疾病,而是有多种病因,包括胆固醇、饮食、锻炼和吸烟等。

今天,考虑到数字健康数据和超级计算机的快速发展,加齐亚诺博士认为,人口科学可能即将进入一个黄金时代。“我们可以通过这些庞大而杂乱的数据来创造新的领域,重新思考我们对疾病的认识。这是个激动人心的时刻。”

Summit的领先可能只是暂时的。在美国国内和国外,速度达到 5 倍,即每秒运算 1000 千万亿次的超级计算机正在开发之中。美国能源部负责科学事务的副部长保罗·达巴尔(Paul Dabbar)表示,在截至 2019 年 9 月的两个财政年度里,能源部用于先进计算项目的预算将增加39%。

他指出:“我们这么做是为了推动超级计算机等领域的创新。”(编译/陈桦)

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