近日消息，據(jù)美國媒體報道稱，橡樹嶺國家實驗室對外宣布，他們已經造出一臺名為“頂點”的超級計算機，其運算能力是目前“世界最強大的”。

從官方公布的數(shù)據(jù)看，“頂點”的浮點運算速度峰值可達每秒20億億次。其中使用了4608個計算服務器，每個計算服務器中又含有兩個國際商用機器公司生產的22核Poewr 9處理器和6個NVIDIA生產的TeslaV100圖形處理單元加速器。

此前，在2017年年底公布的全球超算500強榜單中，中國超級計算機“神威·太湖之光”位于榜首，其浮點運算速度峰值可達每秒12.5億億次，持續(xù)運算速度為每秒9.3億億次。

過去五年，一直是中國擁有世界上運行速度最快的計算機，但美國憑借推出的“頂點”(Summit)超級計算機，重新在這一領域贏得了領先位置。超級計算機可以加快人工智能(AI)和大數(shù)據(jù)等前沿技術的發(fā)展，是中美兩國不斷升級的科技競爭的核心。中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機，意味著美國在這一領域的領先只是暫時的。

中國仍然是全球擁有超級計算機數(shù)量最多的國家。而且中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機，這就意味著，美國在這一領域的領先只是暫時的。

像“頂點”這樣的超級計算機，需要花費了美國政府2億美元的資金，可以加快計算前沿技術的發(fā)展，如人工智能(AI)和處理大量數(shù)據(jù)的能力，這些技能可以用來幫助解決科學、工業(yè)和國家安全方面的嚴峻挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在，超級計算機可以執(zhí)行的任務包括模擬核試驗、預測氣候變化趨勢、發(fā)現(xiàn)石油儲藏和破解加密代碼等?？茖W家們表示，在醫(yī)學、新材料和能源技術等領域的新突破和新發(fā)現(xiàn)，將依賴于“頂點”為代表的超級計算機。

IBM研究院(IBM Research)為“頂點”的研發(fā)提供了幫助，其負責人約翰·凱利(John E. Kelly)指出：“超級計算機可以應用于大數(shù)據(jù)和人工智能。這就是未來的所在。”

過去20多年，一個由計算機科學家組成的小型團隊對全球超級計算機按運算能力進行了排名，編制了一個世界超級計算機500強(Top 500)榜單。這個團隊由美國田納西大學的計算機科學家杰克·唐加拉(Jack Dongarra)領導。最新的榜單將于本月晚些時候公布，但唐加拉稱，他確信“頂點”的運算速度會是最快的。

最近一期的500強榜單是去年11月公布的，位于榜首位置的中國“神威·太湖之光”超級計算機，這臺計算機位于中國國家超級計算無錫中心。如果“頂點”的運算速度確實達到了20億億次，那么其速度是前者的兩倍多。

“頂點”由一排排黑色、冰箱大小的單元組成，總重量達340噸，放在一間面積達9250平方英尺(約合860平方米)的機房內。它由來自IBM的9216枚中央處理芯片和來自英偉達的27648枚圖形處理器提供計算能力，這些處理器由長達185英里的光纖電纜連接在一起。

冷卻“頂點”每分鐘需要4000加侖的水，而這臺超級計算機消耗的電力足以供8100個美國家庭使用。

在全球超級計算機競賽“沖刺”之際，美國的亞馬遜、Facebook和谷歌以及中國的阿里巴巴、百度和騰訊等互聯(lián)網巨頭正競相開發(fā)云計算和人臉識別等技術。

超級計算機是衡量一個國家科技實力的標準。當然，這是一個狹義的衡量標準，因為原始運算速度只是計算性能的一個要素。另一個要素是軟件，它讓機器獲得了生命。

包括橡樹嶺國家實驗室在內，美國政府擁有多個實驗室。這些實驗室的科學家們正在對一些領域進行探索性研究，比如利用新材料讓道路更加堅固，設計出可用于電動汽車或電網的儲能裝置，以及核聚變利用等潛在能源。所有這些領域都可以從超級計算機的發(fā)展中獲益。

橡樹嶺國家實驗室主任托馬斯·扎卡里亞與“頂點”超級計算機合影

例如，對氣候進行建模，可能需要在超級計算機上運行數(shù)天的代碼，處理大量的科學數(shù)據(jù)，如濕度和風的形態(tài)，并對自然環(huán)境中所有的真實物理現(xiàn)象進行建模。英偉達數(shù)據(jù)中心業(yè)務的計算機科學家兼總經理伊恩·巴克(Ian Buck)稱，這不是互聯(lián)網公司提供的云計算服務所能有效運行的任務。

位于美國伊利諾伊州的阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)副主任里克·史蒂文斯(Rick Stevens)稱：“科技行業(yè)非常了不起，我們一直與他們合作。但谷歌永遠不會研發(fā)新材料或設計安全的核反應堆。”

在橡樹嶺國家實驗室，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，描述了超級計算機的未來。“頂點”已經開始接收和處理由“百萬老兵計劃”(Million Veteran Program，MVP)產生的數(shù)據(jù)。該項目招募志愿者，讓研究人員獲得他們所有的健康記錄，為基因分析提供血液檢測，并回答有關他們生活方式和習慣的調查問題。到目前為止，已經有67.5萬名退伍軍人加入該項目;其目標是到2021年加入該項目的退伍軍人達到100萬。

扎卡里亞稱，最終的發(fā)現(xiàn)可以“幫助我們找到治療退伍軍人的新方法，并對整個精準醫(yī)療領域做出貢獻”。

J·邁克爾·加齊亞諾(Dr. J. Michael Gaziano)博士是“百萬老兵計劃”的首席研究員，同時也是哈佛醫(yī)學院(HarvardMedicalSchool)教授。他說，從潛在受益來講，這個項目是現(xiàn)代增強版的“弗雷明漢心臟研究(Framingham Heart Study)”項目。后者始于1948年，在馬薩諸塞州的一個小鎮(zhèn)跟蹤了約5000人。

通過幾十年的研究， “弗雷明漢心臟研究”項目發(fā)現(xiàn)，心臟病遠不是之前認為的單一病因導致的疾病，它有多種病因，包括血液膽固醇、飲食、鍛煉和吸煙等。

加齊亞諾博士稱，今天，隨著數(shù)字健康數(shù)據(jù)大幅增長和超級計算機的興起，人口科學可能正在進入一個新的黃金時代。

他說：“我們擁有這些龐大而雜亂的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造一個新的領域——重新思考我們對疾病的看法。這真是一個激動人心的時刻。”

盡管給人留下了深刻的印象，但“頂點”在500強榜單的位置可能很快被取代。在美國和其它國家，運行速度為每秒100億億次的超級計算機正在研發(fā)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月的兩個財年，能源部用于高級計算項目的預算將增加39%。

達巴爾稱：“我們這么做是為了幫助推動超級計算機及其它領域的創(chuàng)新。”