來看看世界上最快的超級計算機是怎樣登頂的

它比百萬臺高端筆記本電腦還要強大!

來看看世界上最快的超級計算機是怎樣登頂的

超級計算機“巔峰”需要每分鐘超過4000加侖的水來冷卻。

本月晚些時候,當一份名為“TOP500”的超級計算機的排名出爐時,最高的位置預計將被送到美國的“頂峰”超級計算機上。

如果你想把“巔峰”放在你的桌子上,你需要一個大約有兩個網球場那麼大的工作站。這是因為這臺機器佔據了5600平方英尺(約520平方米)的空間。它的主要元件分佈在超過250個櫥櫃裡,每個櫥櫃的大小都與冰箱差不多。在這個系統中,有185英里長的光纖電纜,足夠從紐約市延伸到羅德島州的羅德島。(官方的TOP500名單將於6月25日出版,而田納西大學諾克斯維爾分校的教授傑克唐加拉在電子郵件中說,他預計這臺機器將會首先出現。)“巔峰”已經在美國田納西州的橡樹嶺國家實驗室啟動並運行,在那裡它不會放在桌子上。它在一個大的混凝土板裡,下面是它的工作原理,以及它能做什麼。

數以萬億計的晶體管

任何計算機的大腦都是處理器。例如,你的筆記本電腦可能有一個帶有兩個處理器核心的芯片。“巔峰”擁有9216個CPU芯片。它們是IBM 最新的服務器級處理器Power9s,每顆CPU內都有22個核心,總共202,752個。想要得到更細的晶體管密度嗎?每一顆芯片都有8億個微型晶體管,使總的晶體管達到73,728,000,000000(737280萬億)。除了這些處理器之外,峰會還擁有27648個英偉達(NVIDIA)公司的Tesla V100GPU,或圖形處理單元,它們與其他處理器緊密相連,並且非常適合運行人工智能計算。

Hillery Hunter是IBM研究院的認知基礎設施的主管,他說這臺機器比一般的高端筆記本電腦的功能要強大上百萬倍。與普通電腦不同的是,這臺超級計算機是水冷的——它每分鐘消耗4000加侖的冷卻液來帶走它產生的熱量。它的處理能力為每秒200 千萬億次的浮點運算,是我國第一超級計算機神威太湖之光的兩倍。

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那麼所有這些力量的意義是什麼呢?

“這臺超級計算機將向研究人員開放,不會用於政府的機密工作,”橡樹嶺國家實驗室科學主任傑克威爾斯說。這意味著大學和實驗室的工作人員、公司和其他政府機構,如NASA和國家衛生研究院,可以用它來進行他們的研究。

一個潛在的用例是模擬在自然界中發生的複雜事件。威爾斯列舉了一些可以模擬的東西:如分子動力學、“通過地幔傳播的地震”和“超新星模擬中產生的大量重元素”,他說。

除了運行模擬,這種強大的機器還能很好地處理已經存在的數據,比如分析植物和動物的基因組——基因編碼。

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人工智能機器

除了模擬自然界的複雜性,或者像核反應堆這樣的人造造物,頂峰在運行機器學習和人工智能的計算方面也很有天賦。

所有這些GPU都與處理器緊密相連,而IBM的亨特則將其稱為“超級高速公路”。“GPU在高端遊戲的機器中很重要——它們在顯示器上呈現圖形——但GPU也非常擅長於人工智能所需要的數學運算。

“這臺機器將在人工智能計算方面表現出色,因為它的數據處理能力與數據移動能力相結合,”亨特說。換句話說:這些GPU是很好的數字處理器,而CPU和與GPU的快速連接有助於快速移動數據。“在峰會上發生的另一種魔力,”她補充道,“是能夠使用大量的計算機——許許多多的GPU和CPU——來做一個人工智能計算。”

橡樹嶺國家實驗室

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橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)是美國能源部所屬的一個大型國家實驗室,成立於1943年,最初是作為美國曼哈頓計劃的一部分,以生產和分離鈾和鈈為主要目的建造的,原稱克林頓實驗室。2000年4月以後由田納西大學和Battelle紀念研究所共同管理。他們的使命是攻克美國當下面臨的最嚴峻的科學難題,並且開發新技術的...


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