在最新一期全球超算500強榜單公佈前夕，美國8日宣佈造出一臺名為“頂點”的超級計算機，稱其運算能力是目前“世界最強大的”。
全球超算500強榜單每半年公佈一次，美國曾經是這個榜單的霸主。但2010年中國“天河一號”首次拿下冠軍，後來中國的“天河二號”和“神威·太湖之光”又崛起。在這次6月最新一期榜單之前，“神威·太湖之光”和“天河二號”已連續4次分列冠亞軍。
在去年11月“神威·太湖之光”奪冠時，它的浮點運算速度峰值可達每秒12.5億億次。不過，當時就有業界人士指出，美國能源部正支持建造“頂點”超級計算機，預計可在2018年奪回冠軍。
不出所料，美國能源部橡樹嶺國家實驗室8日宣佈，已造出當前“世界最強大”的“頂點”超級計算機，其浮點運算速度峰值可達每秒20億億次。
由於6月是每半年公佈一次的全球超算500強榜單年中更新的時間，美國搶在這期榜單公佈前宣佈成功研製“頂點”，可見其重回超算之巔的急迫心情。
“頂點”厲害在何處？
據介紹，超算“頂點”使用了4608個計算服務器，每個計算服務器中又含有兩個國際商用機器公司的22核Power9處理器和6個英偉達公司的Tesla V100圖形處理單元加速器。
該實驗室說，它們不僅使“頂點”的浮點運算速度峰值可達每秒20億億次，還能讓“頂點”在執行某些科學運算時，“混合精度”運算速度達到每秒330億億次。
橡樹嶺國家實驗室專家傑夫·尼克爾斯說，“頂點”比過去超級計算機的計算能力和存儲能力更強，擁有龐大和高質量的文件系統以及快速的數據通道，這讓研究人員在使用它時可以更快得到更精確的結果。
美國計劃用“頂點”幹什麼？
據介紹，“頂點”超算可用於能源和先進材料等領域的研究，還可運行機器學習和深度學習等人工智能算法，以解決人類健康、高能物理等方面的難題。
美國能源部長裡克·佩裡說，“頂點”超算將給能源研究、科學發現、經濟競爭力和國家安全帶來深遠影響。美能源部今年將啟動遴選科學項目，申請使用“頂點”超算的科學項目已開始排隊。
天文學家計劃用它模擬超新星爆發。橡樹嶺國家實驗室計算天體物理學家布朗森·梅瑟說，“頂點”的計算能力比早先所用的計算機強大很多，因此能使模擬時間延長數千倍，為研究宇宙中如何出現金和鐵等重元素提供線索。
在材料學領域，研究人員需要能在原子層面模擬材料的性質，但他們在過去的計算機上只能模擬數十個原子的行為，現在他們計劃用“頂點”模擬數百個原子的行為，從而幫助尋找超導體等新材料。
在人工智能與醫療的交叉領域，“頂點”也有用武之地。比如將其用於癌症研究，幫助醫生找出癌症發病過程中基因、生物標記物和環境等因素間的關係。還可用它分析蛋白質和細胞的功能，幫助防治阿爾茨海默病和心臟病等疾病。
橡樹嶺國家實驗室計算生物學家丹·雅各布森說，“頂點”超算有望憑藉強大的計算能力，打開此前人們難以想象的科研空間。
“E級超算賽跑”中國暫時領先
不過，速度達到百億億次級別的E級超算才被公認是“超算界的下一頂皇冠”，目前，中、美、歐、日都在向這個目標全力衝刺，中國在進度上暫時處於領先位置。
國內現在同時啟動了三大百億億次超算研發，分別是國防科大/天津超算中心的天河三號、中科曙光的E級超算以及江南所/濟南超算中心的神威E級。以上三套百億億次超算中，有一條要求是共同的，那就是核心處理器必須是國產的，神威·太湖之光上已經用了國產申威SW26010處理器。
據報道，國家超算天津中心當日對外展示了我國新一代百億億次超級計算機“天河三號”原型機，這也是該原型機首次正式對外亮相。據介紹，“天河三號”原型機將於今年6月部署，年底正式投入使用。
“天河三號”型機由三組機櫃組成，每組機櫃高2米左右，通身黑色，機身上嵌有藍綠兩條醒目的彩條，在彩條中間，“天河”兩個字異常醒目。
天河三號’原型機採用全自主創新，自主飛騰CPU，自主天河高速互聯通信，自主麒麟操作系統，其綜合運算能力與‘天河一號’相當。
‘天河一號’的運算能力已經飽和，而‘天河三號’的運算能力是‘天河一號’的200倍，存儲規模是‘天河一號’的100倍（使用全新的國產Matrix2000加速器）。計算密度、單塊計算芯片計算能力、內部數據通信速率等方面也將得到極大提升。
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