新聞分析：美國為何追求超級計算機「頂點」

在最新一期全球超算５００強榜單公布前夕，美國８日宣布造出一台名為「頂點」的超級計算機，稱其運算能力是目前「世界最強大的」。美國為何追求超算「頂點」？

首先，美國渴望回到超算榜單的「頂點」。全球超算５００強榜單每半年公布一次，美國曾經是這個榜單的霸主。但２０１０年中國「天河一號」首次拿下冠軍，後來中國的「天河二號」和「神威·太湖之光」又崛起。在這次６月最新一期榜單之前，「神威·太湖之光」和「天河二號」已連續４次分列冠亞軍。

在去年１１月「神威·太湖之光」奪冠時，它的浮點運算速度峰值可達每秒１２．５億億次。不過，當時就有業界人士指出，美國能源部正支持建造「頂點」超級計算機，預計可在２０１８年奪回冠軍。

不出所料，美國能源部橡樹嶺國家實驗室８日宣布，已造出當前「世界最強大」的「頂點」超級計算機，其浮點運算速度峰值可達每秒２０億億次。

由於６月是每半年公布一次的全球超算５００強榜單年中更新的時間，美國搶在這期榜單公布前宣布成功研製「頂點」，可見其重回超算之巔的急迫心情。

第二，「頂點」厲害在何處？據介紹，超算「頂點」使用了４６０８個計算伺服器，每個計算伺服器中又含有兩個國際商用機器公司的２２核Ｐｏｗｅｒ９處理器和６個英偉達公司的Ｔｅｓｌａ　Ｖ１００圖形處理單元加速器。

該實驗室說，它們不僅使「頂點」的浮點運算速度峰值可達每秒２０億億次，還能讓「頂點」在執行某些科學運算時，「混合精度」運算速度達到每秒３３０億億次。

橡樹嶺國家實驗室專家傑夫·尼克爾斯說，「頂點」比過去超級計算機的計算能力和存儲能力更強，擁有龐大和高質量的文件系統以及快速的數據通道，這讓研究人員在使用它時可以更快得到更精確的結果。

最後，美國計劃用「頂點」幹什麼？美國能源部長里克·佩里說，「頂點」超算將給能源研究、科學發現、經濟競爭力和國家安全帶來深遠影響。美能源部今年將啟動遴選科學項目，申請使用「頂點」超算的科學項目已開始排隊。

天文學家計劃用它模擬超新星爆發。橡樹嶺國家實驗室計算天體物理學家布朗森·梅瑟說，「頂點」的計算能力比早先所用的計算機強大很多，因此能使模擬時間延長數千倍，為研究宇宙中如何出現金和鐵等重元素提供線索。

在材料學領域，研究人員需要能在原子層面模擬材料的性質，但他們在過去的計算機上只能模擬數十個原子的行為，現在他們計劃用「頂點」模擬數百個原子的行為，從而幫助尋找超導體等新材料。

在人工智慧與醫療的交叉領域，「頂點」也有用武之地。比如將其用於癌症研究，幫助醫生找出癌症發病過程中基因、生物標記物和環境等因素間的關係。還可用它分析蛋白質和細胞的功能，幫助防治阿爾茨海默病和心臟病等疾病。

橡樹嶺國家實驗室計算生物學家丹·雅各布森說，「頂點」超算有望憑藉強大的計算能力，打開此前人們難以想像的科研空間。

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