美國(guó)最新超級(jí)計(jì)算機(jī)Summit將于明年投入使用

北京時(shí)間10月25日上午消息，在美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，專家們正在建造一臺(tái)世界上最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)。這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)名為Summit，由該實(shí)驗(yàn)室與IBM聯(lián)合研制，由NVIDIA公司提供動(dòng)力，將于2018投入使用。

科學(xué)計(jì)算

在田納西州橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）的一個(gè)房間內(nèi)，美國(guó)下一臺(tái)最快、最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)為解決一些科學(xué)上的最大問(wèn)題做好準(zhǔn)備。這臺(tái)名為Summit的超級(jí)計(jì)算機(jī)將取代ORNL當(dāng)前使用的高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)“泰坦”。

超級(jí)計(jì)算機(jī)的問(wèn)世已有一段時(shí)間了。這些設(shè)備具有高性能計(jì)算能力，更適合完成更大、更復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，例如處理科學(xué)問(wèn)題。對(duì)于橡樹嶺計(jì)算設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目總監(jiān)巴迪·布蘭德（Buddy Bland）來(lái)說(shuō)，這些類型的大問(wèn)題可以測(cè)試Summit的運(yùn)算能力。

“我們將嘗試處理一些大問(wèn)題，”在接受《諾克斯維爾新聞哨兵》記者的采訪時(shí)他說(shuō)，他指的是Summit正處于“早期科學(xué)”階段，有望最快于2018年投入運(yùn)營(yíng)。布蘭德說(shuō)，Summit的剩余部分將于明年二月完工，“然后，我們希望機(jī)器在明年夏天的某個(gè)時(shí)候建成并通過(guò)驗(yàn)收。”

一旦建成，Summit將處理的科學(xué)問(wèn)題包括測(cè)試和開發(fā)更強(qiáng)更輕的制造材料、使用聲波來(lái)模擬地球內(nèi)部，以及其他探索宇宙起源的天體物理學(xué)項(xiàng)目。

“例如，我們將研究超新星爆炸的原因，”布蘭德說(shuō)。“恒星爆炸創(chuàng)造出了我們可在宇宙中找到的所有元素，你、我和這個(gè)星球的一部分由此誕生。”ORNL團(tuán)隊(duì)希望Summit能參與2019年的開放式研究。

更強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)

目前，中國(guó)擁有世界上最快、最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)——神威太湖之光（Sunway TaihuLight）的理論浮點(diǎn)性能達(dá)到了125.4PFLOPS，理論性能超過(guò)每秒10億億次。浮點(diǎn)性能代表計(jì)算速度，1petaFLOP相當(dāng)于每秒鐘進(jìn)行1千萬(wàn)億次的數(shù)學(xué)運(yùn)算，這種速度大約是現(xiàn)在運(yùn)算速度最快計(jì)算機(jī)的8倍。 今天，一臺(tái)普通電腦的浮點(diǎn)性能僅為63gflops，盡管英特爾已經(jīng)開發(fā)了一種芯片，可以讓你的PC每年進(jìn)行上萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算。

Summit每秒可允許200千萬(wàn)億次運(yùn)算，有可能超過(guò)神威太湖之光。它之所以能做到這一點(diǎn)，要?dú)w功于GPU加速計(jì)算，這意味著它在使用一個(gè)中央處理單元的基礎(chǔ)上，又加上圖形處理單元（GPU）來(lái)進(jìn)行計(jì)算。GPU可為視頻游戲創(chuàng)建逼真的視覺(jué)效果，也可以幫助科學(xué)家們運(yùn)用超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)理解物理現(xiàn)象。

“我們第一次可以在三個(gè)維度上模擬恒星爆炸，我們發(fā)現(xiàn)它是完全不對(duì)稱的，”布蘭德說(shuō)，他指的是在泰坦計(jì)算器上模擬恒星爆炸的景象。“當(dāng)一顆恒星開始崩塌并爆炸時(shí)，你會(huì)看到物質(zhì)在到處翻滾。”

簡(jiǎn)言之，Summit將在2018年前后成為世界上速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。但美國(guó)不想停步于此。2021年，他們計(jì)劃開發(fā)世界上第一個(gè)Exascale級(jí)計(jì)算機(jī)，可每秒進(jìn)行1exaFLOPS（百億億次）浮點(diǎn)計(jì)算，比現(xiàn)在運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)還要快50倍。盡管這些超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)非常強(qiáng)大了，科學(xué)家們還在期待通用量子計(jì)算機(jī)的到來(lái)。

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