在中學(xué)課本里，我們都學(xué)到過超級計(jì)算機(jī)這個(gè)概念，在印象里它通常和神州五號、航空母艦等等高科技設(shè)備出現(xiàn)在同一個(gè)章節(jié)，屬于國家科研能力的體現(xiàn)，更是在國際科技戰(zhàn)備的賽點(diǎn)。 現(xiàn)在這么多年過去了，一回神中國超級計(jì)算機(jī)的代表作已經(jīng)從天河進(jìn)化成了神威太湖之

在中學(xué)課本里，我們都學(xué)到過“超級計(jì)算機(jī)”這個(gè)概念，在印象里它通常和神州五號、航空母艦等等高科技設(shè)備出現(xiàn)在同一個(gè)章節(jié)，屬于國家科研能力的體現(xiàn)，更是在國際科技戰(zhàn)備的賽點(diǎn)。

現(xiàn)在這么多年過去了，一回神中國超級計(jì)算機(jī)的代表作已經(jīng)從天河進(jìn)化成了神威·太湖之光，并且通過對地震、海浪等等自然現(xiàn)象的精確模擬兩次獲得了戈登貝爾獎(jiǎng)。

據(jù)稱，戈登貝爾獎(jiǎng)是超算領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)，在獎(jiǎng)項(xiàng)評選標(biāo)準(zhǔn)中更多會(huì)考慮到超算項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用性。過去三十年中，這一獎(jiǎng)項(xiàng)一直被美國和日本壟斷，直到最近兩年才被中國蟬聯(lián)。

說實(shí)在的，大多數(shù)人的印象中，中國超算經(jīng)過這么多年的發(fā)展，還實(shí)現(xiàn)了“零的突破”，可在IT領(lǐng)域中，我們似乎更多的受益于互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端的發(fā)展。

超級計(jì)算機(jī)既然都那么厲害了，那為什么我們在生活中還見不到它的身影呢？

地震？海浪？超算到底能干嘛

擁有這種疑問的人不是少數(shù)，超級計(jì)算機(jī)這幾年開始頻繁的受到一種質(zhì)疑：強(qiáng)大的算力究竟有什么用？耗費(fèi)這么多科研經(jīng)費(fèi)和資源，是不是只是為了刷排名而沒有實(shí)用價(jià)值？

其實(shí)人們會(huì)產(chǎn)生這種疑問是很正常的，超級計(jì)算機(jī)從研發(fā)到生產(chǎn)以至于后期的運(yùn)維，成本都非常之高。研發(fā)時(shí)凝聚的高精尖科研力量自不必提，產(chǎn)品上光是CPU/GPU就有幾千個(gè)，占地面積要達(dá)到上千平方米。使用起來更是電老虎，以天河二號為例，滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，一天的電費(fèi)就需要30萬。而大量的計(jì)算還會(huì)讓超級計(jì)算機(jī)發(fā)熱，如何降溫還成了個(gè)大問題。

所以，這么昂貴的超級計(jì)算機(jī)都用來做什么了呢？

以去年神威·太湖入圍戈登貝爾的幾個(gè)項(xiàng)目為例，他們分別是“千萬核可擴(kuò)展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”、“高分辨率海浪數(shù)值模擬”和“鈦合金微結(jié)構(gòu)演化相場模擬”。

em……沒錯(cuò)，除去軍事應(yīng)用外，超級計(jì)算機(jī)通常會(huì)被應(yīng)用于天文、氣象、基礎(chǔ)物理、化學(xué)等等方面的研究。乍一聽起來，的確離人們的現(xiàn)實(shí)生活太遠(yuǎn)了。畢竟現(xiàn)在整個(gè)世界都還沒用出現(xiàn)什么突破以往物理定律的新發(fā)現(xiàn)，雖然能發(fā)射火箭，可普通人還不能進(jìn)行一次太空旅行，至于天氣預(yù)報(bào)倒是比以前準(zhǔn)確了不少，可也沒出現(xiàn)過超算成功預(yù)測并避開自然災(zāi)害的情況。

用超級計(jì)算機(jī)玩網(wǎng)游，是一種怎樣的體驗(yàn)？

計(jì)算這件事，在大數(shù)據(jù)遍地的今天并不少見，既然超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力那么強(qiáng)，為什么不把交通大數(shù)據(jù)、金融大數(shù)據(jù)這些東西都放到上面去算呢？

首先，我們要對超算能力這件事有一個(gè)正確的認(rèn)識。由于超級計(jì)算機(jī)集成了大量CPU，它所擅長的也是CPU最擅長的工作——浮點(diǎn)運(yùn)算。由于計(jì)算機(jī)使用的是二進(jìn)制，所以在處理1.01這種帶小數(shù)點(diǎn)的小數(shù)時(shí)，只能用科學(xué)計(jì)數(shù)法來表示。這樣就避免了小數(shù)運(yùn)算時(shí)的有窮性，可以對無窮大和無窮小的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算。

超級計(jì)算機(jī)最擅長的就是依靠并聯(lián)的CPU們對浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算進(jìn)行并行運(yùn)算?？梢猿惺芷渌?jì)算機(jī)無法承受的計(jì)算峰值。一個(gè)CPU算一道題需要5個(gè)小時(shí)，用五個(gè)CPU把這道題拆解開來分別計(jì)算，就只需要一個(gè)小時(shí)。一些在普通計(jì)算機(jī)上要跑一個(gè)禮拜的項(xiàng)目，拿到超級計(jì)算機(jī)上可能兩分鐘就完成了。

所以現(xiàn)在我們知道了，超算的最大作用，是為某一種特定形式的計(jì)算節(jié)約時(shí)間。而在日常生活中，也許我們面對的問題并不是浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算，比如區(qū)塊鏈應(yīng)用的就是單一hash的運(yùn)算；又或者像電商、游戲大廠，它們面臨的不是高計(jì)算量，而是快速頻繁的數(shù)據(jù)并發(fā)吞吐。

而把計(jì)算任務(wù)部署到超算上，又面臨著不少的成本，除去使用費(fèi)用不說，由于超算只提供編譯平臺(tái)，使用者還要自己去熟悉系統(tǒng)。而且目前的超級計(jì)算機(jī)雖然大多為學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)所有，但是一想到要把自己用戶的數(shù)據(jù)拿到別人的機(jī)子上計(jì)算，總覺得有點(diǎn)怪怪的……

所以，超算并不是不能用來處理我們?nèi)粘?、商業(yè)中遇到的計(jì)算問題，而是很多本來不是超算最擅長的，綜合使用成本而言，沒有必要使用超算。

用超算訓(xùn)練AI，會(huì)不會(huì)是超算民用的第一步？

不過一個(gè)好消息是，隨著深度學(xué)習(xí)的普及和發(fā)展，超算的計(jì)算能力或許可以被更多人應(yīng)用起來。