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超算界的“下一顶皇冠”将落在谁家?

作者:admin 戒烟来源:本站原创 更新时间:2020-06-24

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[日本 的拚音:rì běn]超算“京”

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曾連續4次登頂超算TOP500的[中國 的英 文:China]“神威·太湖之光”

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美國宣布部署E級超算“前沿”(設計圖)

  今年3月18日,美國宣布撥款5億[美元 的英 文:měi yuán]建造首台百億億次超級計算機“極光”。時隔不到兩個月,美能源部又在5月7日宣布,將撥款6億美元建造第二台百億億次超級計算機——“前沿”,並稱2021年交付時它有望[成為 的拚音:chéng wéi][世界 的英 文:world]上最強大的超算■戒烟集团网址■。

  百億億次超算,又稱E級超算,被公認為超級計算機界的“下一頂皇冠”。短時間內先後推出兩個E級超算建造項目,據悉第三台E級超算也已在規劃之中,這無疑凸顯了美國對保持超算全球領先的高[度 的拚音: dù]重視。

  超算被視為國家科技競爭力的[重要 的英 文:important][指標 的拚音:zhǐ biāo],目前,美國、日本、歐洲都提出了E級超算研發[計劃 的英 文:plan],中國也提出了[自己 的拚音:zì jǐ]的研製計劃。

  計劃 計算能力實現十倍超越

  按計劃,超算“前沿”將建在美能源部下屬橡樹嶺國家實驗室,浮點運算速度可達每秒150億億次。目前世界上最強大的超算是美國的“頂點”,其浮點運算速度為每秒14。35億億次,僅為“前沿”的十分之一。承建“前沿”的美國克雷公司首席執行官彼得·溫加羅說,“前沿”的計算能力可達現今全球前160名超算的總和:“如果這個星球上每個人每秒計算[一次 的拚音:yī cì],他們要6年才能做完‘前沿’1秒鍾完成的[工作 的英 文:work]。”

  超威公司公布的資料顯示,“前沿”的網絡帶寬是普通[家庭 的拚音:jiā tíng]互聯網的2400萬倍,足以在一秒鍾內下載10萬部高清[電影 的英 文:movie]。該係統將安裝在美國能源部橡樹嶺國家實驗室,實際占地麵積將近700平方米,電纜長度達到145公裏。

  超級計算機[都是 的英 文:All are]耗電能手。“前沿”由100個機櫃組成,每個機櫃的額定功率為300千瓦,整個係統的功率超過30兆瓦。相比之下,“頂點”的功率為13兆瓦。事實上,“前沿”[已經 的拚音:yǐ jing]夠省電了。它的計算速度超過“頂點”7倍,功率卻不到其3倍。此外,6億美元的[預算 的英 文:budget]也不算高,“頂點”的[成本 的拚音:chéng běn]已經高達2。14億美元〖戒烟泵阀商务〗。

  美國 部署多台E級超算展雄心

  從技術構架看,“前沿”與“極光”都采用克雷公司的超算係統“沙斯塔”,區別是二者分別采用了美國超威半導體公司和英特爾公司的中央處理器,這也反映出美國政府[支持 的拚音:zhī chí]兩大芯片巨頭在超算領域展開競爭。

  今年3月18日,美國宣布建造首台可實現每秒百億億次浮點運算的超級計算機“極光”,同樣預計在2021年交付使用。“極光”將建在美國能源部下屬阿爾貢國家實驗室,采用英特爾專為融合人工智能技術和高性能計算而設計的一係列新技術。

  美國在超算領域的雄心還遠不止於此。據美能源部下屬勞倫斯利弗莫爾國家實驗室透露,能源部還申請了在該實驗室部署美國第三台E級超算“酋長岩”,也計劃撥款6億美元,有望在2023年前交付。

  據報道,美國早在 2015 年就提出了“國家戰略計算推進計劃”,目的是確保其高性能計算領先[地位 的拚音:dì wèi],力求在 2025 年前製造出世界上最快的E級超算。

  應用 更好地支持人工智能計算

  研發E級超算,目的並非單純比拚運算速度,關鍵還在於應用,以[解決 的英 文:settle]國家麵臨的挑戰性[問題 的英 文:foul-ups]

  美國宣布建造的兩台E級超算,[最大 的英 文:largest]的特點是能夠更好地支持人工智能計算。超級計算機和人工智能結合正成為下一代高性能計算的重要方向。

  美能源部和美國退伍軍人事務部2017年[合作 的英 文:cooperation]推出一項針對退伍軍人的精準醫療項目,旨在利用下一代人工智能和超算技術來提升退伍軍人健康狀況;美能源部下屬的一個研究團隊正使用“頂點”超級計算機,依靠仿真數據來訓練人工智能神經網絡以[預警 的拚音:yù jǐng]極端氣候事件。美能源部長佩裏說,E級超算“前沿”創紀錄的計算性能將確保美國有能力在[科學 的拚音:kē xué]上引領世界,它將加速人工智能領域的創新,讓美國研究者擁有世界級的數據和計算資源,“讓下一批偉大的發明[出現 的拚音:chū xiàn]在美國”。

  ■深度

最速之爭!國際“超算戰”白熱化

  全球超算排名每年會以TOP500榜單[形式 的拚音:xíng shì]公布排名兩次,分別在6月和11月。目前以中美為代表的全球超算領域正處於你追我趕之中。

  據報道,中美日歐都有自己的E級超算研製項目或計劃。[因此 的英 文:therefore]專家預計,未來全球超算500強榜單的榜首[位置 的拚音:wèi zhi][可能 的拚音:kě néng]將出現多國交替占據的態勢。美國近期雖然已宣布建造三台E級超算,但從長期來看這也未必能確保美國的計算能力持續保持全球領先。

  中美你爭我奪

  美國憑借著進入半導體產業早,相關技術積累深厚,2013年之前[幾乎 的英 文:much]壟斷超算冠軍,[不僅 的英 文:not only]算力高超,就連超算的數量也占據絕對優勢。不過近10年來,中國超算技術奮起直追,入圍榜單的超算數量越來越多,還在2013年依靠“天河二號”拿下冠軍寶座,直到2016年,才被另一台中國超算“神威·太湖之光”頂替,並保持兩年之久。兩者連續為中國占據了5年TOP500榜首,直到2018年6月,美國“頂點”超算奪冠並維持至今。

  值得一提的是,雖然超算榜首易主,但中國超算整體水平正在持續上升。對比2018年6月和11月的TOP500 榜單[可以 的拚音: kě yǐ]發現,中國超算數量從206台增加到227台,占總數45%以上,創下新高。美國超算上榜總數為109台,不及中國一半,創[曆史 的拚音:lì shǐ]新低,但美國超算在算力上繼續保持優勢,排名前 10 的超算中有5台來自美國。

  歐日不甘示弱

  [隨著 的英 文:Along with]數據分析和AI技術的計算需求越來越高,現有的超算能力終究會有“不夠用”的一天,因此歐盟,日本和美國等都早早[開始 的英 文:appeared]布局E級超算,試圖達到每秒百億億次計算級別,全力爭奪超級計算機界的“下一頂皇冠”。

  早在2011年,歐盟就有提出過E級超算項目,但直到2017年才正式公布“歐洲高性能計算共同計劃”,次年9月,[成立 的拚音:chéng lì]相關部門[負責 的拚音:fù zé]該項目。歐盟將從參與的法國、德國、西班牙、意大利等13個國家中籌集10億歐元建造歐洲高性能計算基礎設施,[希望 的英 文:hope]於2023—2026 年完成,最終超越中美日等超算強國。

  而日本最早在 2013 年底首次推出了E級超算計劃,斥資超過10億美元,由日本理化學研究所的計算科學研究機構(AICS)負責研製,預計2021—2022年發布,重新與中美競爭榜首。

  中國將再次領先

  為了鞏固自己的地位,美國在2015年決定禁止英特爾向中國4家超算機構出售處理器,從而限製中國超算的發展。當時,排名第一的“天河二號”超算使用了數萬顆英特爾處理器。

  [然而 的拚音:rán ér]這不僅沒有[影響 的英 文:effect]中國超算技術向前邁進,[反而 的英 文:but contrary]加快了相關芯片自主研發的腳步。禁售令發布一年後,不使用英特爾芯片的“神威·太湖之光”登頂2016年TOP500榜單並蟬聯4次冠軍。

  去年10月22日,由中科曙光牽頭的曙光E級原型機係統近日完成交付。至此,國家“十三五”高性能計算專項課題三個E級超算的原型機係統——神威E級原型機、“天河三號”E級原型機和曙光E級原型機係統[全部 的拚音:quán bù]完成交付。去年2月,《科學》雜誌刊文指出,中國致力於在2020年底推出其首款E級超算。而科學家們評估,預計美國要到2021年才能建成首台E級超算,這意味著中國將再次領先。

  (綜合新華社、中新、中廣報道)

(作者:綜合)

 
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