@ 2009.06.22 , 16:57

太湖之光:国产超级电脑又刷新纪录

这周,中国神威太湖之光正式确认为全球最快的超级计算机。前冠军?还是国产的,天河2号。超级计算机的研发一直被认为是强国之间的首要军备竞赛,现在的这项竞赛开始井喷。
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神威太湖之光是个不折不扣的怪兽:理论峰值达到125千兆次浮点运算,10,649,600个处理核心,1.31PB的内存。它岂止是巨兽,是航空母舰般的巨兽,木星般的巨兽。
太湖之光的建成,靠得是雄性壮志。五十年前,中国的超级计算机世界top500都排不上。今天,中国的超级计算机可谓一时无两,就连美国,太湖之光引以为傲的速度比美国举国之力所能达到的速度还要快四倍。最重要的是,中国的芯片拥有完全知识产权,纯国产。
想想太湖之光,不仅仅是它运算能力,还有背后的意义。它的非凡意义,不仅仅是它能做什么,而是它是怎么做到的。
如果你把超级计算机当成一个加强版的PC,就像你在家打《星战前夜》那台一样,也行,你也不完全错。Michael Papka,ALCF负责人(他们的Mira超级计算机在第六位)说:“某种程度上来说,超级计算机也没有跟你家里的差太远。它们也有跟你家电脑相似的处理器,只是,它们是由非常多处理器组成。“
好比说你的MacBook, 四核,Mira有差不多800,000核。超级计算机小到用来模拟天气变化,大到模拟宇宙起源。计算机越快,我们的模型和模拟结果就越准确。
在这个基础上,太湖之光确实是个非凡成就。1.06千万个处理核心,比前冠军(还是中国的天河2号)还要多三倍多,是美国最快超级计算机(田纳西橡树岭国家实验室的Titan)的20倍。田纳西大学的计算机科学家Jack Dongarra这样说:“这东西运算速度快,效率高,还省电,确实是□□。”
Dongarra说这话是非常有分量的,他在1993年就制定了第一份top500超级计算机的评定标准,组织上到现在还在用,他还发表了第一份太湖之光的独立评定
诚然,硬件不是一切。因为超级计算机要运行特定的进程,那它们就要有特定的软件。Papka说:“你可以用工厂来作比喻,要有很多人同时来组装一辆汽车,但是他们都非常合拍。写程序的人也一样,要保证超级计算机每一块部件都能调动起来。
太湖之光通过测试了。事实上,一个权威高性能计算奖项中,六个决赛选手,有三个都是为太湖之光而写的。除了相对较慢的内存(这是为了省钱和省电的折衷办法),这东西跑起来了。Dongarra说:“这可不是个花瓶啊,而是比美国领先了好几年。”
太湖之光还比美国已经提上日程,2018年之前所要建造的任何东西都要快,届时三个能源部门都将收到一台预计达150 - 200千兆次浮点运算的机器。到时候就能超越现在的中国了,不过两年可是半个计算机时代了。领先程度已经被拉开,立法者在政治与现实上都颜面扫地。现行法律正要求超级计算机经费推动起来,但已经在参议院上胶着一年了。
“国内的计算机能力亟需极大的提升,旨在处理未来国家安全,科学,医疗保障上的挑战。”
来自伊利诺伊的共和党议员Randy Hultgren,他的美国超级计算机领导法案已经两次由众议院通过了。他说,越来越多证据表明美国正式失去领导地位。同时美国能源部也在努力动用已有的预算去研发。
太湖之光的另一个成就更加刺痛美国,政治上的。中国上一个冠军,天河2号,用的是英特尔的芯片。但在2015年2月,美国商务部基于国家安全的考虑(超级计算机可以破解国家安全局或其他机构的元数据),禁止了向中国超级计算机实验室出售英特尔Xeon处理器。
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但是并没有如愿地减慢中国超级计算机技术的速度,事情朝着另外一面发展。Dongarra说:“我相信中国政府肯定投入了大量资金去开发安装本土的处理器。某种程度上,就是我们今天看到的这款机器。”
总的来说,假如科学家都运用起来,更强的超级计算机还是会造福全人类。不管是什么口味的芯片。“某程度上,这是个挂在墙上的奖状,但更重要的是它能研究什么样的科学,做出怎样的发现。”Dongarra说。
太湖之光的统筹者告诉Dongarra,他们正将所有力量集中到先进的制造业上。地球系统模型,天气预报,生命科学,大数据分析。听起来范围很广,实际上只是超级计算机能做到的冰山一角而已。Papka说:“每一次我们取得的一小步,我们就可以解决更多科学问题,在可预见的未来,我们可以从夸克级别上模拟真实的世界,我们还需要更多更强大的电脑。”
一大波电脑来袭,特别是美国下定决心迎头赶上。
reference:http://www.wired.com/2016/06/fastest-supercomputer-sunway-taihulight/


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