全球超级计算机新冠军出炉

2018年11月20日18:46  来源:中国国防报
 
原标题:全球超级计算机新冠军出炉

  12日,新一期全球超级计算机TOP500强榜单在美国达拉斯发布。美国能源部所属超级计算机“顶点”继今年6月首次登顶后,再次以浮点运算速度每秒14.35亿亿次、峰值运算速度每秒20.08亿亿次荣膺冠军,速度比上次均有提高。另外,美国超级计算机“山脊”以浮点运算速度每秒9.46亿亿次,排位第二。该榜单显示出,美国超级计算机虽上榜数量持续下滑,但在计算能力上优势依旧,不容小觑。

  冠军“顶点”有何特点

  超级计算机也称巨型计算机或高性能计算机,是指具有超强存储能力、超强运算能力和超快处理能力的超大型计算机系统。与普通计算机相比,其主要特点包括处理器众多、体量庞大、有超大的存储容量和超高的运算速度。

  此次登顶全球超级计算机TOP500强榜单之首的美国超级计算机“顶点”,由IBM公司历时4年打造,现隶属美国橡树岭国家实验室,其核心处理器有240万个,整个机体占地面积相当于2个网球场大,造价超过2亿美元。按性能推算,“顶点”的存储容量相当于1.2万亿册图书(每册10万字),是世界上藏书最多的美国国会图书馆藏书量的7400倍,运算速度更是惊人,打个比方,1个人24小时不吃不喝连续计算63亿年才能完成的任务,“顶点”只需运算1秒钟!因此过去可能耗时几十年的任务,“顶点”只需1天就能完成。难怪有人称,“顶点”是计算机界的“外来物种”。

  有专家指出,相比其他超级计算机,“顶点”采用完全不同的构架,并采用神经元技术,被认为是目前全球最大的智能型超级计算机,因此在短期内很难被超越。但从长远看,随着超级计算机领域竞争加剧,下一代E级(百亿亿次)超级计算机诞生后,“顶点”的榜首位置能否继续保持,将很难说。

  TOP500榜单看点颇多

  全球超级计算机TOP500强榜单由国际TOP500组织发布,是对全球已安装的超级计算机进行排名的知名榜单,目的是促进国际高性能计算机领域的交流和合作,推动高性能计算机的应用。这份榜单通常也被业内人士认为蕴含着“更快、更多、更强”科技精神,“更快”指按照超级计算机运行速度排名,“更多”指入围超级计算机的数量,“更强”则指榜单能体现高性能计算机所代表的一国综合技术实力。

  值得一提的是,此次超越中国“神威·太湖之光”位居第二的美国超级计算机“山脊”,其处理器数量并没有增加,但浮点运算速度由7.16亿亿提升到9.46亿亿次。据美方专家介绍,原因在于“山脊”的代码得以优化,重新运行后性能更好。

  2013年6月起,中国的超级计算机“天河二号”连续3年“六连冠”,直到2016年被中国“神威·太湖之光”取代。今年6月,“顶点”超越“神威·太湖之光”成为第一。在这份新的榜单中,中国的“神威·太湖之光”和“天河二号”分别位列第三、四名。另外,由中国联想公司制造的德国超级计算机“超级MUC-NG”位列第八。

  业内分析认为,在这份榜单上,中国的超级计算机数量持续快速增长,总数从半年前206台增加到227台,接近上榜超级计算机数量的一半,这在国外同行眼中被认为是中国最大的优势。不过在总运算能力上,美国占比38%,中国占比31%,表明中国超级计算机的平均运算能力还有待加强。

  军事应用无可替代

  伴随着超级计算机技术的发展,超级计算机在人类社会生活中早已得到广泛应用,在军事上的应用尤为明显。毫不夸张地说,世界上性能最好的超级计算机,大多与各国国防和军事需求息息相关。看看美国,便是如此。

  美国的超级计算机大多直接为美国国家安全局下属情报侦察部门掌管,主要用于情报处理和分析。美国能源部用于模拟核试验和核武器研究的超级计算机多达5部,包括曾屡登全球超级计算机TOP500强榜首以及排名前几位的超级计算机。另外,美国能源部还主导美国超级计算机的研发进度,此次全球超级计算机TOP500强榜单上的冠、亚军均出自其名下两个同以核技术研究见长的敏感实验室。不仅如此,美国全球导航系统地面监控站需要采集气象和环境参数、处理接受和转发的大量数据、测量和修正各种卫星轨道参数以及推算时钟差等工作,从而确保导航定位精度,这一切都离不开超级计算机的支持。

  不过,超级计算机在国防和军事领域的重要性和应用绝不仅局限于上述几个方面。事实上,它还在军事通信、高超声速武器研发等很多方面有着超乎寻常的优势,而且在非传统武器研发方面发挥着巨大作用。未来,伴随着应用软件的发展以及E级超级计算机的诞生,超级计算机还将以前所未有的计算能力,在国防和军事领域继续发挥无可替代的作用。王 群

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