新闻分析:美国为何追求超级计算机“顶点

发布时间:2018-06-09 16:58:46

新闻分析:美国为何追求超级计算机“顶点

  在最新一期全球超算500强榜单公布前夕,美国8日宣布造出一台名为“顶点”的超级计算机,称其运算能力是目前“世界最强大的”。美国为何追求超算“顶点”?

  首先,美国渴望回到超算榜单的“顶点”。全球超算500强榜单每半年公布一次,美国曾经是这个榜单的霸主。但2010年中国“天河一号”首次拿下冠军,后来中国的“天河二号”和“神威·太湖之光”又崛起。在这次6月最新一期榜单之前,“神威·太湖之光”和“天河二号”已连续4次分列冠亚军。

  在去年11月“神威·太湖之光”夺冠时,它的浮点运算速度峰值可达每秒12.5亿亿次。不过,当时就有业界人士指出,美国能源部正支持建造“顶点”超级计算机,预计可在2018年夺回冠军。

  不出所料,美国能源部橡树岭国家实验室8日宣布,已造出当前“世界最强大”的“顶点”超级计算机,其浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次。

  由于6月是每半年公布一次的全球超算500强榜单年中更新的时间,美国抢在这期榜单公布前宣布成功研制“顶点”,可见其重回超算之巅的急迫心情。

  第二,“顶点”厉害在何处?据介绍,超算“顶点”使用了4608个计算服务器,每个计算服务器中又含有两个国际商用机器公司的22核Power9处理器和6个英伟达公司的TeslaV100图形处理单元加速器。

  该实验室说,它们不仅使“顶点”的浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次,还能让“顶点”在执行某些科学运算时,“混合精度”运算速度达到每秒330亿亿次。

  橡树岭国家实验室专家杰夫·尼克尔斯说,“顶点”比过去超级计算机的计算能力和存储能力更强,拥有庞大和高质量的文件系统以及快速的数据通道,这让研究人员在使用它时可以更快得到更精确的结果。

  最后,美国计划用“顶点”干什么?美国能源部长里克·佩里说,“顶点”超算将给能源研究、科学发现、经济竞争力和国家安全带来深远影响。美能源部今年将启动遴选科学项目,申请使用“顶点”超算的科学项目已开始排队。

  天文学家计划用它模拟超新星爆发。橡树岭国家实验室计算天体物理学家布朗森·梅瑟说,“顶点”的计算能力比早先所用的计算机强大很多,因此能使模拟时间延长数千倍,为研究宇宙中如何出现金和铁等重元素提供线索。

  在材料学领域,研究人员需要能在原子层面模拟材料的性质,但他们在过去的计算机上只能模拟数十个原子的行为,现在他们计划用“顶点”模拟数百个原子的行为,从而帮助寻找超导体等新材料。

  在人工智能与医疗的交叉领域,“顶点”也有用武之地。比如将其用于癌症研究,帮助医生找出癌症发病过程中基因、生物标记物和环境等因素间的关系。还可用它分析蛋白质和细胞的功能,帮助防治阿尔茨海默病和心脏病等疾病。

  橡树岭国家实验室计算生物学家丹·雅各布森说,“顶点”超算有望凭借强大的计算能力,打开此前人们难以想象的科研空间。