“天河二號”六連霸
助中國邁向超級計(jì)算機(jī)大國
▲“天河二號”超級計(jì)算機(jī)（資料圖）
近日，新一期全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單在美國公布，第一名是來自中國的“天河二號”超級計(jì)算機(jī)，其浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒33.86千萬億次，第二名美國“泰坦”的浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒17.59千萬億次。也就是說，“天河二號”超級計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)運(yùn)算速度是“泰坦”號超級計(jì)算機(jī)的兩倍。“泰坦”號超級計(jì)算機(jī)曾在2012年獲得全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單之首的榮譽(yù)。
▲“泰坦”號超級計(jì)算機(jī)（資料圖）
榜單第三名至第五名依次為美國“紅杉”、日本“京”和美國“米拉”超級計(jì)算機(jī)。實(shí)際上，這5臺超級計(jì)算機(jī)的排名自2013年6月以來就沒有變化。
▲美國“紅杉”超級計(jì)算機(jī)（資料圖）
▲日本“京”計(jì)算機(jī)（資料圖）
新一期的全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單是第46次榜單，此榜單是對全球已安裝超級計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的權(quán)威排行榜。于1993年夏季由美國和德國方面的研究人員發(fā)起和公布，之后每半年發(fā)布一次。換言之，中國的“天河二號”超級計(jì)算機(jī)已是連續(xù)第六度在此榜單中稱雄。
中國迎頭趕上
中美競爭漸趨激烈
另一個(gè)引人注目的變化是，中國入圍這一榜單的超算數(shù)量比上期激增了近2倍，從半年前的37臺增至現(xiàn)在的109臺，多于歐洲的上榜超算總數(shù)107臺。
而與此相反，美國在該名單上的排名正在下滑，此次美國入圍數(shù)量雖然相對其他國家依然優(yōu)勢明顯，但已從今年7月的231臺降至此次的201臺，是該榜單1993年發(fā)布以來美國上榜數(shù)量的最低水平。過去10年中，諸如Alphabet 的谷歌（Google）、亞馬遜公司、Facebook Inc. 等公司均已花費(fèi)數(shù)十億美元資金建設(shè)作為互聯(lián)網(wǎng)超級計(jì)算機(jī)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。然而，這些系統(tǒng)所從事的計(jì)算工作，并不屬于Top500榜單入圍測試標(biāo)準(zhǔn)所針對的計(jì)算類型。
Lawrence Berkeley National Laboratory的副主任西蒙（Horst Simon）表示，該結(jié)果更多反映了中國高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)建的加速，而非美國超級計(jì)算的努力的放緩。西蒙說，中國已認(rèn)識到高性能計(jì)算在建模和模擬方面的價(jià)值，增大了計(jì)算機(jī)模擬，創(chuàng)建了廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施，與美國形成了非常激烈的競爭。
但這并不意味著美國放棄了超級計(jì)算機(jī)方面的競爭，據(jù)《南華早報(bào)》援引美國科技新聞網(wǎng)站Re/code稱，盡管中國的超級計(jì)算機(jī)在新一期全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單上雄居榜首，但其地位并不牢固，因?yàn)槊绹茉床恐辽儆袃膳_超級計(jì)算機(jī)已經(jīng)在研發(fā)。報(bào)道稱，其中一臺代號為“Summit”，這臺超級計(jì)算機(jī)極有可能幫助美國重新成為全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單的霸主。 超級計(jì)算機(jī)到底有什么用？
很多人認(rèn)為，超級計(jì)算機(jī)跟自己并沒有太大的關(guān)系，對老百姓來說也沒有什么用處。
其實(shí)不然，要明白超級計(jì)算機(jī)的作用，首先要了解它的概念：超級計(jì)算機(jī)是能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無法處理的大資料量與高速運(yùn)算的電腦。它是計(jì)算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲容量最大的一類計(jì)算機(jī)，多用于國家高科技領(lǐng)域和尖端技術(shù)研究，是一個(gè)國家科研實(shí)力的體現(xiàn)，它對國家安全，經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有舉足輕重的意義。是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。
換言之，日常經(jīng)濟(jì)、科技、國防等領(lǐng)域存在一系列復(fù)雜、大型的“挑戰(zhàn)性”問題，需要建立越來越精細(xì)的物理模型，而這些都要依靠超級計(jì)算機(jī)來求解。比如說，在下列幾個(gè)方面的應(yīng)用：
1.氣候預(yù)測：可以大大提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，從而減輕氣候變化給人類帶來的破壞。
2.交通業(yè)：可用來認(rèn)識和改進(jìn)汽車、飛機(jī)或輪船等交通工具的空氣流體動力學(xué)、燃料消耗、防撞性等，所有這些都具有潛在的經(jīng)濟(jì)和安全收益。
3.地震：對地震的模擬能幫助人類探索地震預(yù)測方法，從而減輕與地震相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
4.地球物理探測和地球科學(xué)：在地球物理學(xué)中的應(yīng)用涉及大量數(shù)據(jù)處理和模擬，如石油的勘測問題。
5.天體物理學(xué)：超級計(jì)算機(jī)模擬是天體物理學(xué)的基礎(chǔ)，它可模擬時(shí)間進(jìn)程并加速這種模擬的進(jìn)程，從而對天體的演變進(jìn)行建模和理論試驗(yàn)。
6.材料科學(xué)與計(jì)算納米技術(shù)：對物質(zhì)和能量的模擬是計(jì)算密集型的，這樣就可以發(fā)現(xiàn)具有很高經(jīng)濟(jì)效益的物質(zhì)和反應(yīng)。
7.人類/組織系統(tǒng)研究：宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會動力學(xué)的研究同樣需要超級計(jì)算機(jī)，比如對大量人口的行為進(jìn)行模擬。
當(dāng)然，這幾個(gè)方面只是超級計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的一部分，在日常經(jīng)濟(jì)、科技領(lǐng)域等很多方面都需要強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī)。超級計(jì)算機(jī)最初用于物理和化學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)建模，如今正越來越貼近消費(fèi)品，從汽車到尿布等消費(fèi)品的建模，都能見到超級計(jì)算系統(tǒng)的影子。西蒙在接受采訪時(shí)表示，使用高性能計(jì)算可以大幅提高生產(chǎn)力。
看完了這些，你還會覺得超級計(jì)算機(jī)“無用”嗎？