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”。
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。
“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Tesla V100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。
美国计划用“顶点”干什么？
据介绍，“顶点”超算可用于能源和先进材料等领域的研究，还可运行机器学习和深度学习等人工智能算法，以解决人类健康、高能物理等方面的难题。
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。
“E级超算赛跑”中国暂时领先
不过，速度达到百亿亿次级别的E级超算才被公认是“超算界的下一顶皇冠”，目前，中、美、欧、日都在向这个目标全力冲刺，中国在进度上暂时处于领先位置。
国内现在同时启动了三大百亿亿次超算研发，分别是国防科大/天津超算中心的天河三号、中科曙光的E级超算以及江南所/济南超算中心的神威E级。以上三套百亿亿次超算中，有一条要求是共同的，那就是核心处理器必须是国产的，神威·太湖之光上已经用了国产申威SW26010处理器。
据报道，国家超算天津中心当日对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机，这也是该原型机首次正式对外亮相。据介绍，“天河三号”原型机将于今年6月部署，年底正式投入使用。
“天河三号”型机由三组机柜组成，每组机柜高2米左右，通身黑色，机身上嵌有蓝绿两条醒目的彩条，在彩条中间，“天河”两个字异常醒目。
天河三号’原型机采用全自主创新，自主飞腾CPU，自主天河高速互联通信，自主麒麟操作系统，其综合运算能力与‘天河一号’相当。
‘天河一号’的运算能力已经饱和，而‘天河三号’的运算能力是‘天河一号’的200倍，存储规模是‘天河一号’的100倍（使用全新的国产Matrix2000加速器）。计算密度、单块计算芯片计算能力、内部数据通信速率等方面也将得到极大提升。
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