在中學課本里,我們都學到過超級計算機這個概念,在印象里它通常和神州五號、航空母艦等等高科技設備出現(xiàn)在同一個章節(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。 現(xiàn)在這么多年過去了,一回神中國超級計算機的代表作已經(jīng)從天河進化成了神威太湖之
在中學課本里,我們都學到過“超級計算機”這個概念,在印象里它通常和神州五號、航空母艦等等高科技設備出現(xiàn)在同一個章節(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。
現(xiàn)在這么多年過去了,一回神中國超級計算機的代表作已經(jīng)從天河進化成了神威·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。
據(jù)稱,戈登貝爾獎是超算領域的最高獎項,在獎項評選標準中更多會考慮到超算項目的實際應用性。過去三十年中,這一獎項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,還實現(xiàn)了“零的突破”,可在IT領域中,我們似乎更多的受益于互聯(lián)網(wǎng)、移動終端的發(fā)展。
超級計算機既然都那么厲害了,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),超級計算機這幾年開始頻繁的受到一種質(zhì)疑:強大的算力究竟有什么用?耗費這么多科研經(jīng)費和資源,是不是只是為了刷排名而沒有實用價值?
其實人們會產(chǎn)生這種疑問是很正常的,超級計算機從研發(fā)到生產(chǎn)以至于后期的運維,成本都非常之高。研發(fā)時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,占地面積要達到上千平方米。使用起來更是電老虎,以天河二號為例,滿負荷運行的情況下,一天的電費就需要30萬。而大量的計算還會讓超級計算機發(fā)熱,如何降溫還成了個大問題。
所以,這么昂貴的超級計算機都用來做什么了呢?
以去年神威·太湖入圍戈登貝爾的幾個項目為例,他們分別是“千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬”、“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,除去軍事應用外,超級計算機通常會被應用于天文、氣象、基礎物理、化學等等方面的研究。乍一聽起來,的確離人們的現(xiàn)實生活太遠了。畢竟現(xiàn)在整個世界都還沒用出現(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,可普通人還不能進行一次太空旅行,至于天氣預報倒是比以前準確了不少,可也沒出現(xiàn)過超算成功預測并避開自然災害的情況。
用超級計算機玩網(wǎng)游,是一種怎樣的體驗?
計算這件事,在大數(shù)據(jù)遍地的今天并不少見,既然超級計算機的計算能力那么強,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正確的認識。由于超級計算機集成了大量CPU,它所擅長的也是CPU最擅長的工作——浮點運算。由于計算機使用的是二進制,所以在處理1.01這種帶小數(shù)點的小數(shù)時,只能用科學計數(shù)法來表示。這樣就避免了小數(shù)運算時的有窮性,可以對無窮大和無窮小的數(shù)值進行運算。
超級計算機最擅長的就是依靠并聯(lián)的CPU們對浮點數(shù)計算進行并行運算。可以承受其他計算機無法承受的計算峰值。一個CPU算一道題需要5個小時,用五個CPU把這道題拆解開來分別計算,就只需要一個小時。一些在普通計算機上要跑一個禮拜的項目,拿到超級計算機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算節(jié)約時間。而在日常生活中,也許我們面對的問題并不是浮點數(shù)計算,比如區(qū)塊鏈應用的就是單一hash的運算;又或者像電商、游戲大廠,它們面臨的不是高計算量,而是快速頻繁的數(shù)據(jù)并發(fā)吞吐。
而把計算任務部署到超算上,又面臨著不少的成本,除去使用費用不說,由于超算只提供編譯平臺,使用者還要自己去熟悉系統(tǒng)。而且目前的超級計算機雖然大多為學術機構(gòu)所有,但是一想到要把自己用戶的數(shù)據(jù)拿到別人的機子上計算,總覺得有點怪怪的……
所以,超算并不是不能用來處理我們?nèi)粘!⑸虡I(yè)中遇到的計算問題,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。
用超算訓練AI,會不會是超算民用的第一步?
不過一個好消息是,隨著深度學習的普及和發(fā)展,超算的計算能力或許可以被更多人應用起來。