近日消息，據(jù)美國媒體報道稱，橡樹嶺國家實驗室對外宣布，他們已經(jīng)造出一臺名為“頂點”的超級計算機，其運算能力是目前“世界最強大的”。

從官方公布的數(shù)據(jù)看，“頂點”的浮點運算速度峰值可達每秒20億億次。其中使用了4608個計算服務(wù)器，每個計算服務(wù)器中又含有兩個國際商用機器公司生產(chǎn)的22核Poewr 9處理器和6個NVIDIA生產(chǎn)的TeslaV100圖形處理單元加速器。

此前，在2017年年底公布的全球超算500強榜單中，中國超級計算機“神威·太湖之光”位于榜首，其浮點運算速度峰值可達每秒12.5億億次，持續(xù)運算速度為每秒9.3億億次。

過去五年，一直是中國擁有世界上運行速度最快的計算機，但美國憑借推出的“頂點”(Summit)超級計算機，重新在這一領(lǐng)域贏得了領(lǐng)先位置。超級計算機可以加快人工智能(AI)和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)的發(fā)展，是中美兩國不斷升級的科技競爭的核心。中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機，意味著美國在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先只是暫時的。

中國仍然是全球擁有超級計算機數(shù)量最多的國家。而且中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機，這就意味著，美國在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先只是暫時的。

像“頂點”這樣的超級計算機，需要花費了美國政府2億美元的資金，可以加快計算前沿技術(shù)的發(fā)展，如人工智能(AI)和處理大量數(shù)據(jù)的能力，這些技能可以用來幫助解決科學(xué)、工業(yè)和國家安全方面的嚴峻挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在，超級計算機可以執(zhí)行的任務(wù)包括模擬核試驗、預(yù)測氣候變化趨勢、發(fā)現(xiàn)石油儲藏和破解加密代碼等?？茖W(xué)家們表示，在醫(yī)學(xué)、新材料和能源技術(shù)等領(lǐng)域的新突破和新發(fā)現(xiàn)，將依賴于“頂點”為代表的超級計算機。

IBM研究院(IBM Research)為“頂點”的研發(fā)提供了幫助，其負責人約翰·凱利(John E. Kelly)指出：“超級計算機可以應(yīng)用于大數(shù)據(jù)和人工智能。這就是未來的所在。”

過去20多年，一個由計算機科學(xué)家組成的小型團隊對全球超級計算機按運算能力進行了排名，編制了一個世界超級計算機500強(Top 500)榜單。這個團隊由美國田納西大學(xué)的計算機科學(xué)家杰克·唐加拉(Jack Dongarra)領(lǐng)導(dǎo)。最新的榜單將于本月晚些時候公布，但唐加拉稱，他確信“頂點”的運算速度會是最快的。

最近一期的500強榜單是去年11月公布的，位于榜首位置的中國“神威·太湖之光”超級計算機，這臺計算機位于中國國家超級計算無錫中心。如果“頂點”的運算速度確實達到了20億億次，那么其速度是前者的兩倍多。

“頂點”由一排排黑色、冰箱大小的單元組成，總重量達340噸，放在一間面積達9250平方英尺(約合860平方米)的機房內(nèi)。它由來自IBM的9216枚中央處理芯片和來自英偉達的27648枚圖形處理器提供計算能力，這些處理器由長達185英里的光纖電纜連接在一起。

冷卻“頂點”每分鐘需要4000加侖的水，而這臺超級計算機消耗的電力足以供8100個美國家庭使用。

在全球超級計算機競賽“沖刺”之際，美國的亞馬遜、Facebook和谷歌以及中國的阿里巴巴、百度和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭正競相開發(fā)云計算和人臉識別等技術(shù)。

超級計算機是衡量一個國家科技實力的標準。當然，這是一個狹義的衡量標準，因為原始運算速度只是計算性能的一個要素。另一個要素是軟件，它讓機器獲得了生命。

包括橡樹嶺國家實驗室在內(nèi)，美國政府擁有多個實驗室。這些實驗室的科學(xué)家們正在對一些領(lǐng)域進行探索性研究，比如利用新材料讓道路更加堅固，設(shè)計出可用于電動汽車或電網(wǎng)的儲能裝置，以及核聚變利用等潛在能源。所有這些領(lǐng)域都可以從超級計算機的發(fā)展中獲益。

橡樹嶺國家實驗室主任托馬斯·扎卡里亞與“頂點”超級計算機合影

例如，對氣候進行建模，可能需要在超級計算機上運行數(shù)天的代碼，處理大量的科學(xué)數(shù)據(jù)，如濕度和風的形態(tài)，并對自然環(huán)境中所有的真實物理現(xiàn)象進行建模。英偉達數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的計算機科學(xué)家兼總經(jīng)理伊恩·巴克(Ian Buck)稱，這不是互聯(lián)網(wǎng)公司提供的云計算服務(wù)所能有效運行的任務(wù)。

位于美國伊利諾伊州的阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)副主任里克·史蒂文斯(Rick Stevens)稱：“科技行業(yè)非常了不起，我們一直與他們合作。但谷歌永遠不會研發(fā)新材料或設(shè)計安全的核反應(yīng)堆。”

在橡樹嶺國家實驗室，實驗室主任托馬斯·扎卡里亞(Thomas Zacharia)以一個大型健康研究項目為例，描述了超級計算機的未來。“頂點”已經(jīng)開始接收和處理由“百萬老兵計劃”(Million Veteran Program，MVP)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。該項目招募志愿者，讓研究人員獲得他們所有的健康記錄，為基因分析提供血液檢測，并回答有關(guān)他們生活方式和習(xí)慣的調(diào)查問題。到目前為止，已經(jīng)有67.5萬名退伍軍人加入該項目;其目標是到2021年加入該項目的退伍軍人達到100萬。

扎卡里亞稱，最終的發(fā)現(xiàn)可以“幫助我們找到治療退伍軍人的新方法，并對整個精準醫(yī)療領(lǐng)域做出貢獻”。

J·邁克爾·加齊亞諾(Dr. J. Michael Gaziano)博士是“百萬老兵計劃”的首席研究員，同時也是哈佛醫(yī)學(xué)院(HarvardMedicalSchool)教授。他說，從潛在受益來講，這個項目是現(xiàn)代增強版的“弗雷明漢心臟研究(Framingham Heart Study)”項目。后者始于1948年，在馬薩諸塞州的一個小鎮(zhèn)跟蹤了約5000人。

通過幾十年的研究， “弗雷明漢心臟研究”項目發(fā)現(xiàn)，心臟病遠不是之前認為的單一病因?qū)е碌募膊?，它有多種病因，包括血液膽固醇、飲食、鍛煉和吸煙等。

加齊亞諾博士稱，今天，隨著數(shù)字健康數(shù)據(jù)大幅增長和超級計算機的興起，人口科學(xué)可能正在進入一個新的黃金時代。

他說：“我們擁有這些龐大而雜亂的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造一個新的領(lǐng)域——重新思考我們對疾病的看法。這真是一個激動人心的時刻。”

盡管給人留下了深刻的印象，但“頂點”在500強榜單的位置可能很快被取代。在美國和其它國家，運行速度為每秒100億億次的超級計算機正在研發(fā)中。美國能源部負責科學(xué)事務(wù)的副部長保羅·達巴爾(Paul Dabbar)表示，在截至2019年9月的兩個財年，能源部用于高級計算項目的預(yù)算將增加39%。

達巴爾稱：“我們這么做是為了幫助推動超級計算機及其它領(lǐng)域的創(chuàng)新。”