新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單揭榜,中國(guó)超算“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”再次笑傲榜單,其浮點(diǎn)運(yùn)算速度分別為93 petaflop/s和33.993 petaflop/s。排名第三的是瑞士的 Piz Daint,運(yùn)算速度 19.59 petaflop/s,之后是日本海洋與地球科技研究社的 Gyoukou,運(yùn)算速度 19.14 petaflop/s,美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超算泰坦的 17.59 petaflop/s,Sequoia 的 17.17 petaflop/s 等。
這是“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”連續(xù)第四次分列冠亞軍。
遙想去年年6月20發(fā)布的榜單,是“神威·太湖之光”第一次取代“天河二號(hào)”登上榜首。在2013年6月到2016年6月這段時(shí)間,前五名一直沒(méi)有變化,老大一直是“天河二號(hào)”。
不過(guò)稱(chēng)霸榜單的好日子似乎要走到頭了,有業(yè)界人士指出,美國(guó)能源部正支持建造兩臺(tái)新的超算“Summit”和“Sier-ra”,其中“Summit”計(jì)算性能是“神威·太湖之光”的約兩倍,預(yù)計(jì)明年投入使用,所以最快半年后,美國(guó)有望再次擁有全球最快的超算系統(tǒng)。
底層芯片讓人扎心
雖說(shuō)中國(guó)超算實(shí)力很強(qiáng)悍,但單看芯片這一核心技術(shù),卻是讓人扎心的。此次500強(qiáng)中有471臺(tái)超算使用美國(guó)英特爾芯片,比半年前增加了7臺(tái);采用IBM芯片的超算為14臺(tái),比半年前減少了7臺(tái)。
從研發(fā)超算的廠商來(lái)看,美國(guó)企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢(shì),不過(guò)中國(guó)企業(yè)也表現(xiàn)出色。美國(guó)惠普以123臺(tái)上榜系統(tǒng)位居第一,中國(guó)聯(lián)想以81臺(tái)繼續(xù)占據(jù)第二。中國(guó)浪潮從半年前的20臺(tái)增至56臺(tái),從上一期的第六名躍居第三名。美國(guó)克雷以53臺(tái)排第四名,中國(guó)中科曙光以51臺(tái)排第五名。TBM和華為各以19臺(tái)同列第六名。
現(xiàn)在的超算處理器一般都會(huì)使用多個(gè)內(nèi)核,負(fù)責(zé)執(zhí)行計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等最重要任務(wù)。此次上榜的超算系統(tǒng)中,95.8%使用的處理器至少有8個(gè)內(nèi)核,76%使用至少含12個(gè)內(nèi)核的處理器,38.2%使用含16個(gè)或更多內(nèi)核的處理器。
說(shuō)了這么多,這超級(jí)計(jì)算機(jī)到底有啥用呢?
天下武功唯快不破,超算上天入地?zé)o所不能。
1.氣候預(yù)測(cè):超算在天氣中的應(yīng)用,可以大大提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率,借助超級(jí)計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)氣候變化,從而減輕氣候變化給人類(lèi)帶來(lái)的破壞。有專(zhuān)家表示:“下不下雨關(guān)鍵看云層運(yùn)動(dòng),在沒(méi)有超算之前,觀測(cè)云層的精度是按照經(jīng)緯度。有了超算之后,就可對(duì)云層運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確模擬與觀測(cè)?!?/p>
2.交通業(yè):超級(jí)計(jì)算機(jī)可用來(lái)認(rèn)識(shí)和改進(jìn)汽車(chē)、飛機(jī)或輪船等交通工具的空氣流體動(dòng)力學(xué)、燃料消耗、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防撞性,并幫助提高乘坐者舒適度、減少噪音等,所有這些都具有潛在的經(jīng)濟(jì)和安全收益。
3.生物信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué):從基因?qū)W的數(shù)據(jù)密集型研究到細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)模擬和大規(guī)模系統(tǒng)建模的計(jì)算密集型,生物學(xué)已經(jīng)顯示出巨大的計(jì)算需求。超級(jí)計(jì)算機(jī)將幫助尋找疾病治療的革命性方法。
4.社會(huì)健康與安全:使用超級(jí)計(jì)算機(jī)可以對(duì)影響社會(huì)健康和安全的過(guò)程和系統(tǒng)進(jìn)行模擬,比如,污染、災(zāi)難規(guī)劃以及針對(duì)本地和國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行的恐怖主義活動(dòng)等。
5.醫(yī)療領(lǐng)域:美國(guó)科學(xué)家利用世界前十的超級(jí)計(jì)算機(jī),選取一名真人掃描其血管系統(tǒng),通過(guò)3D建模技術(shù)建立動(dòng)脈系統(tǒng)模型,成功地再現(xiàn)了整個(gè)人體的動(dòng)脈系統(tǒng)。任何直徑或?qū)挾仍?毫米以上的動(dòng)脈血管都會(huì)出現(xiàn)在模型中,而且模型的分辨率達(dá)到了9微米。只要運(yùn)算核夠多、速度夠快,醫(yī)療工作者的診斷和治療水平將大大提升,而科學(xué)的治療手段更容易讓患者接受。
6.地震:對(duì)地震的模擬能幫助人類(lèi)探索地震預(yù)測(cè)方法,從而減輕與地震相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
7.地球物理探測(cè)和地球科學(xué):超級(jí)計(jì)算機(jī)在地球物理學(xué)中的應(yīng)用涉及大量數(shù)據(jù)處理和模擬,如石油的勘測(cè)問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題具有潛在和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
8.天體物理學(xué):超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬是天體物理學(xué)的基礎(chǔ),它可模擬時(shí)間進(jìn)程并加速這種模擬的進(jìn)程,從而對(duì)天體的演變進(jìn)行建模和理論試驗(yàn)。
9.材料科學(xué)與計(jì)算納米技術(shù):對(duì)物質(zhì)和能量的模擬是計(jì)算密集型的。這樣就可以發(fā)現(xiàn)具有很高經(jīng)濟(jì)效益的物質(zhì)和反應(yīng)。
10.人類(lèi)/組織系統(tǒng)研究:宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)動(dòng)力學(xué)的研究同樣需要超級(jí)計(jì)算機(jī),比如對(duì)大量人口的行為進(jìn)行模擬。
11.模擬核試驗(yàn):借助于超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大而且快速的運(yùn)算能力,在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施的亞臨界核試驗(yàn),與真正核試爆的效果是相同的。
12.娛樂(lè)行業(yè):在阿凡達(dá)的電影中,超過(guò)三分之二的人物與景象都是通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)的。
除了以上這些,當(dāng)然還有一些奇葩用法,比如算“命”。
去年,IBM超級(jí)計(jì)算機(jī)“沃森”宣布,通過(guò)對(duì)每個(gè)人2300條最新社交網(wǎng)絡(luò)推文的解讀,應(yīng)用語(yǔ)言學(xué)分析方法歸納總結(jié)你的社交特性,然后將你與其他幾十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)用戶(hù)進(jìn)行比較,從而勾勒出你與眾不同的個(gè)性。
正所謂,只要腦洞大,怎么玩都行,比如“挖礦”。
先前有一篇題為《這次肯定要礦難了……因?yàn)橛腥税l(fā)現(xiàn)了超算挖坑》的帖子里,樓主表明身份在一個(gè)6月1日完成驗(yàn)收的項(xiàng)目組里,表示租的超算200核計(jì)算力是6月30日到期,一天的租用費(fèi)用是1000元,閑著也是閑著,所以在上面加載了比特幣的計(jì)算程序,又根據(jù)系統(tǒng)做了優(yōu)化,一天平均算出來(lái)0.1個(gè)比特幣,因?yàn)楸忍貛拍壳皟r(jià)格在2萬(wàn)元上下,收益不錯(cuò)。
有人在帖子下面回復(fù)稱(chēng),比特幣目前價(jià)格1.7萬(wàn)左右,用超算挖出一個(gè)成本1萬(wàn)元,利潤(rùn)還有7000元,“我們項(xiàng)目組追加了一個(gè)月的合同,因?yàn)楦鷵戾X(qián)差不多,當(dāng)即就在交易平臺(tái)賣(mài)掉,很多超算項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)了‘白撿錢(qián)’的行情,停幾天項(xiàng)目算比特幣?!?/p>
不過(guò),有業(yè)內(nèi)人士表示效率不如專(zhuān)業(yè)礦機(jī),因?yàn)槌阈酒偷V機(jī)芯片不一樣,如果說(shuō)綜合運(yùn)算效率肯定是超算高,但是超算芯片的指令非常復(fù)雜,而礦機(jī)芯片是經(jīng)過(guò)優(yōu)化只執(zhí)行比特幣運(yùn)算指令的。按照帖子中的說(shuō)法,每天挖出0.1個(gè)比特幣,用礦機(jī)挖同樣數(shù)量的比特幣需要能耗700度電,此外超算中心的建設(shè)成本和維護(hù)成本肯定不低。
當(dāng)然,也不是你想挖就能挖的。
2014年3月,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在提交給美國(guó)國(guó)會(huì)的報(bào)告中披露,該機(jī)構(gòu)的一名研究人員利用超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)施比特幣挖礦活動(dòng)。這位研究人員表示,此舉是為了進(jìn)行測(cè)試。他在未獲授權(quán)的情況下,通過(guò)遠(yuǎn)程技術(shù)進(jìn)入了相關(guān)電腦系統(tǒng),并且采取了一些措施來(lái)隱瞞自己的行動(dòng)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)暫停了這位研究人員在政府機(jī)構(gòu)內(nèi)的工作。