揭秘美國新晉超算之王：相當於200萬台筆記本 超中國只是暫時

劃重點

【騰訊科技編者按】外媒本周刊文稱，憑藉新的超級計算機Summit，美國正重新在超算領域的競爭中超過中國。考慮到更強大的超級計算機已在開發之中，這樣的領先很可能只是暫時的。超級計算機將推動人工智慧、新材料和新能源等領域的加速發展，而Summit已經被用於醫療健康領域的研究。

以下為文章全文：

美國剛剛在全球速度最快超級計算機的競爭中重新取得領先。【詳細】

過去5年，中國擁有全球最快的計算機。中國正試圖證明自己是科技強國，而全球最強大超級計算機是個具有象徵意義的成就。不過，憑藉田納西州橡樹嶺國家實驗室開發的超級計算機Summit，美國實現了反超。

根據本周五宣布的消息，Summit的速度令人咂舌。這款超級計算機能以每秒200千萬億次進行數據計算。簡單來說，如果有人每秒鐘進行一次運算，那麼需要63億多年的時間，才能取得這台計算機1秒內取得的成果。

如果你還不是很清楚，那麼這裡還有另一種類比。如果一個能容納10萬人的體育場座無虛席，且每個人都配備了一台最新的筆記本電腦，那麼需要20個這樣的體育場才能達到堪比Summit的計算能力。

總體來看，中國仍然擁有全球最多的超級計算機。而中國、日本和歐洲正在開發速度更快的計算機，這可能意味著，美國的反超只是短期內的。

Summit的開發動用了美國政府2億美元的資金。這類超級計算機可以加速前沿計算技術，例如人工智慧和大數據處理能力的發展。

這樣的能力有助於解決科學、工業和國家安全方面的嚴峻挑戰，而這也是中美兩國科技競爭的核心。

超級計算機可以執行的任務包括模擬核試驗，預測天氣變化趨勢，發現石油埋藏，以及破解加密密碼等等。科學家認為，在醫藥、新材料和能源技術等方面的進一步進展和新發現將會依賴於Summit所帶來的手段。

協助開發Summit的IBM研究院負責人約翰·凱利（John Kelly）表示：「這些是大數據和人工智慧機器，也是未來的所在。」

過去20多年，一支計算機科學家小組負責維護全球500強超級計算機榜單。這個小組由田納西大學計算機科學家傑克·唐加拉（Jake Dongarra）領導。最新榜單要到本月晚些時候才會發布，不過唐加拉表示，他確信Summit是目前最快的超級計算機。

每秒200千萬億次的計算速度超過去年11月榜單中速度最快的超級計算機，即位於中國無錫的「太湖之光」的兩倍。

Summit由許多排黑色、冰箱大小的單元構成，總重量達到340噸，佔地面積達到9250平方英尺（約合860平方米）。這台超級計算機搭載了9216顆來自IBM的CPU，以及27648顆來自英偉達的GPU。這些晶元的連接動用了長達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。

在超級計算機快速發展的同時，在雲計算和人臉識別等新技術的開發方面，互聯網巨頭，包括美國亞馬遜、Facebook和谷歌，以及中國阿里巴巴、百度和騰訊正處於領先。

超級計算機的性能可以衡量一個國家的技術實力，當然這是個狹義的衡量標準，因為速度只是計算性能的要素之一。另一個重要元素在於軟體，軟體可以賦予計算機生命。

橡樹嶺國家實驗室等美國政府機構的科學家們正在展開探索性研究，例如研究新材料讓道路更耐用，設計儲能方案用於電動汽車和電網，以及嘗試核聚變等新的能源來源。超級計算機的發展可以給所有這些領域帶來幫助。

例如，對氣候的建模可能需要在超級計算機上運行代碼數天時間，處理大量科學數據，例如濕度和風力模式，將所有現實世界物理因素考慮在內。英偉達數據中心業務總經理、計算機科學家伊安·巴克（Ian Buck）認為，這樣的計算任務無法在互聯網公司提供的雲計算服務上高效地運行。

伊利諾伊州阿拉貢國家實驗室副主任里克·史蒂文斯（Rick Stevens）說：「工業界很偉大，我們一直與它們展開合作，但谷歌永遠不會涉及新材料，或是安全的核反應堆。」

橡樹嶺國家實驗室主任托馬斯·扎卡里亞（Thomas Zacharia）以一個大型健康研究項目為例，解釋了超級計算機的未來。目前，Summit已開始接收並處理來自「百萬老兵項目」產生的數據。這個項目招募志願者，讓研究人員可以獲得他們的所有健康記錄，提供血樣用於基因分析，以及回答關於生活方式和習慣的調查問題。到目前為止，已有67.5萬名老兵加入項目，而目標是到2021年參加人數達到100萬。

扎卡里亞表示，最終的發現「可以幫助我們找到對待老兵問題的新方法，並對整個精準醫療領域做出貢獻」。

作為「百萬老兵計劃」的首席研究員和哈佛醫學院教授，邁克爾·加齊亞諾（Michael Gaziano）博士表示，這個項目可能相當於現代版的「弗雷漢明心臟研究」。後一個項目從1948年開始，跟蹤了馬薩諸塞州一個小鎮的約5000名受訪者。

通過幾十年的跟蹤，弗雷漢明研究發現，心臟病不是單一因素導致的疾病，而是有多種病因，包括膽固醇、飲食、鍛煉和吸煙等。

今天，考慮到數字健康數據和超級計算機的快速發展，加齊亞諾博士認為，人口科學可能即將進入一個黃金時代。「我們可以通過這些龐大而雜亂的數據來創造新的領域，重新思考我們對疾病的認識。這是個激動人心的時刻。」

Summit的領先可能只是暫時的。在美國國內和國外，速度達到5倍，即每秒運算1000千萬億次的超級計算機正在開發之中。美國能源部負責科學事務的副部長保羅·達巴爾（Paul Dabbar）表示，在截至2019年9月的兩個財政年度里，能源部用於先進計算項目的預算將增加39%。

他指出：「我們這麼做是為了推動超級計算機等領域的創新。」（編譯/陳樺）

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