[摘要]過去5年，中國擁有全球最快的計(jì)算機(jī)。而憑借新的超級(jí)計(jì)算機(jī)Summit，美國正重新在超算領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中超過中國。
【騰訊科技編者按】外媒本周刊文稱，憑借新的超級(jí)計(jì)算機(jī)Summit，美國正重新在超算領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中超過中國?？紤]到更強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)已在開發(fā)之中，這樣的領(lǐng)先很可能只是暫時(shí)的。超級(jí)計(jì)算機(jī)將推動(dòng)人工智能、新材料和新能源等領(lǐng)域的加速發(fā)展，而Summit已經(jīng)被用于醫(yī)療健康領(lǐng)域的研究。
以下為文章全文：
美國剛剛在全球速度最快超級(jí)計(jì)算機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)中重新取得領(lǐng)先。
過去5年，中國擁有全球最快的計(jì)算機(jī)。中國正試圖證明自己是科技強(qiáng)國，而全球最強(qiáng)大超級(jí)計(jì)算機(jī)是個(gè)具有象征意義的成就。不過，憑借田納西州橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)Summit，美國實(shí)現(xiàn)了反超。
根據(jù)本周五宣布的消息，Summit的速度令人咂舌。這款超級(jí)計(jì)算機(jī)能以每秒200千萬億次進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。簡(jiǎn)單來說，如果有人每秒鐘進(jìn)行一次運(yùn)算，那么需要63億多年的時(shí)間，才能取得這臺(tái)計(jì)算機(jī)1秒內(nèi)取得的成果。
如果你還不是很清楚，那么這里還有另一種類比。如果一個(gè)能容納10萬人的體育場(chǎng)座無虛席，且每個(gè)人都配備了一臺(tái)最新的筆記本電腦，那么需要20個(gè)這樣的體育場(chǎng)才能達(dá)到堪比Summit的計(jì)算能力。
總體來看，中國仍然擁有全球最多的超級(jí)計(jì)算機(jī)。而中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計(jì)算機(jī)，這可能意味著，美國的反超只是短期內(nèi)的。
Summit的開發(fā)動(dòng)用了美國政府2億美元的資金。這類超級(jí)計(jì)算機(jī)可以加速前沿計(jì)算技術(shù)，例如人工智能和大數(shù)據(jù)處理能力的發(fā)展。
這樣的能力有助于解決科學(xué)、工業(yè)和國家安全方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而這也是中美兩國科技競(jìng)爭(zhēng)的核心。
超級(jí)計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的任務(wù)包括模擬核試驗(yàn)，預(yù)測(cè)天氣變化趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)石油埋藏，以及破解加密密碼等等?？茖W(xué)家認(rèn)為，在醫(yī)藥、新材料和能源技術(shù)等方面的進(jìn)一步進(jìn)展和新發(fā)現(xiàn)將會(huì)依賴于Summit所帶來的手段。
協(xié)助開發(fā)Summit的IBM研究院負(fù)責(zé)人約翰·凱利（John Kelly）表示：“這些是大數(shù)據(jù)和人工智能機(jī)器，也是未來的所在?！?/p>
過去20多年，一支計(jì)算機(jī)科學(xué)家小組負(fù)責(zé)維護(hù)全球500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)榜單。這個(gè)小組由田納西大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家杰克·唐加拉（Jake Dongarra）領(lǐng)導(dǎo)。最新榜單要到本月晚些時(shí)候才會(huì)發(fā)布，不過唐加拉表示，他確信Summit是目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
每秒200千萬億次的計(jì)算速度超過去年11月榜單中速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，即位于中國無錫的“太湖之光”的兩倍。
Summit由許多排黑色、冰箱大小的單元構(gòu)成，總重量達(dá)到340噸，占地面積達(dá)到9250平方英尺（約合860平方米）。這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)搭載了9216顆來自IBM的CPU，以及27648顆來自英偉達(dá)的GPU。這些芯片的連接動(dòng)用了長達(dá)185英里（約合298公里）的光纖。
Summit的散熱需要用到每分鐘4000加侖（約合15度）的水，耗電量足以滿足8100戶美國家庭的需求。
在超級(jí)計(jì)算機(jī)快速發(fā)展的同時(shí)，在云計(jì)算和人臉識(shí)別等新技術(shù)的開發(fā)方面，互聯(lián)網(wǎng)巨頭，包括美國亞馬遜、Facebook和谷歌，以及中國阿里巴巴、百度和騰訊正處于領(lǐng)先。
超級(jí)計(jì)算機(jī)的性能可以衡量一個(gè)國家的技術(shù)實(shí)力，當(dāng)然這是個(gè)狹義的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗俣戎皇怯?jì)算性能的要素之一。另一個(gè)重要元素在于軟件，軟件可以賦予計(jì)算機(jī)生命。
橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室等美國政府機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們正在展開探索性研究，例如研究新材料讓道路更耐用，設(shè)計(jì)儲(chǔ)能方案用于電動(dòng)汽車和電網(wǎng)，以及嘗試核聚變等新的能源來源。超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展可以給所有這些領(lǐng)域帶來幫助。
例如，對(duì)氣候的建?？赡苄枰诔?jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行代碼數(shù)天時(shí)間，處理大量科學(xué)數(shù)據(jù)，例如濕度和風(fēng)力模式，將所有現(xiàn)實(shí)世界物理因素考慮在內(nèi)。英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)總經(jīng)理、計(jì)算機(jī)科學(xué)家伊安·巴克（Ian Buck）認(rèn)為，這樣的計(jì)算任務(wù)無法在互聯(lián)網(wǎng)公司提供的云計(jì)算服務(wù)上高效地運(yùn)行。
伊利諾伊州阿拉貢國家實(shí)驗(yàn)室副主任里克·史蒂文斯（Rick Stevens）說：“工業(yè)界很偉大，我們一直與它們展開合作，但谷歌永遠(yuǎn)不會(huì)涉及新材料，或是安全的核反應(yīng)堆?！?/p>
橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室主任托馬斯·扎卡里亞（Thomas Zacharia）以一個(gè)大型健康研究項(xiàng)目為例，解釋了超級(jí)計(jì)算機(jī)的未來。目前，Summit已開始接收并處理來自“百萬老兵項(xiàng)目”產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這個(gè)項(xiàng)目招募志愿者，讓研究人員可以獲得他們的所有健康記錄，提供血樣用于基因分析，以及回答關(guān)于生活方式和習(xí)慣的調(diào)查問題。到目前為止，已有67.5萬名老兵加入項(xiàng)目，而目標(biāo)是到2021年參加人數(shù)達(dá)到100萬。
扎卡里亞表示，最終的發(fā)現(xiàn)“可以幫助我們找到對(duì)待老兵問題的新方法，并對(duì)整個(gè)精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)”。
作為“百萬老兵計(jì)劃”的首席研究員和哈佛醫(yī)學(xué)院教授，邁克爾·加齊亞諾（Michael Gaziano）博士表示，這個(gè)項(xiàng)目可能相當(dāng)于現(xiàn)代版的“弗雷漢明心臟研究”。后一個(gè)項(xiàng)目從1948年開始，跟蹤了馬薩諸塞州一個(gè)小鎮(zhèn)的約5000名受訪者。
通過幾十年的跟蹤，弗雷漢明研究發(fā)現(xiàn)，心臟病不是單一因素導(dǎo)致的疾病，而是有多種病因，包括膽固醇、飲食、鍛煉和吸煙等。
今天，考慮到數(shù)字健康數(shù)據(jù)和超級(jí)計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，加齊亞諾博士認(rèn)為，人口科學(xué)可能即將進(jìn)入一個(gè)黃金時(shí)代。“我們可以通過這些龐大而雜亂的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造新的領(lǐng)域，重新思考我們對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)。這是個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻?！?/p>
Summit的領(lǐng)先可能只是暫時(shí)的。在美國國內(nèi)和國外，速度達(dá)到5倍，即每秒運(yùn)算1000千萬億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)正在開發(fā)之中。美國能源部負(fù)責(zé)科學(xué)事務(wù)的副部長保羅·達(dá)巴爾（Paul Dabbar）表示，在截至2019年9月的兩個(gè)財(cái)政年度里，能源部用于先進(jìn)計(jì)算項(xiàng)目的預(yù)算將增加39%。
他指出：“我們這么做是為了推動(dòng)超級(jí)計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的創(chuàng)新?！保ň幾g/陳樺）
