昨天,新一期全球超级计算机 500 强榜单揭榜,中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”再次笑傲榜单,其浮点运算速度分别为 93 petaflop/s 和 33.993 petaflop/s。排名第三的是瑞士的 Piz Daint,运算速度 19.59 petaflop/s,之后是日本海洋与地球科技研究社的 Gyoukou,运算速度 19.14 petaflop/s,美国橡树岭国家实验室超算泰坦的 17.59 petaflop/s,Sequoia 的 17.17 petaflop/s 等。

 

 

这是“神威·太湖之光”和“天河二号”连续第四次分列冠亚军。

 

 

遥想去年年 6 月 20 发布的榜单,是“神威·太湖之光”第一次取代“天河二号”登上榜首。在 2013 年 6 月到 2016 年 6 月这段时间,前五名一直没有变化,老大一直是“天河二号”。

 

不过称霸榜单的好日子似乎要走到头了,有业界人士指出,美国能源部正支持建造两台新的超算“Summit”和“Sier-ra”,其中“Summit”计算性能是“神威·太湖之光”的约两倍,预计明年投入使用,所以最快半年后,美国有望再次拥有全球最快的超算系统。

 

底层芯片让人扎心

虽说中国超算实力很强悍,但单看芯片这一核心技术,却是让人扎心的。此次 500 强中有 471 台超算使用美国英特尔芯片,比半年前增加了 7 台;采用 IBM 芯片的超算为 14 台,比半年前减少了 7 台。

 

从研发超算的厂商来看,美国企业占据优势,不过中国企业也表现出色。美国惠普以 123 台上榜系统位居第一,中国联想以 81 台继续占据第二。中国浪潮从半年前的 20 台增至 56 台,从上一期的第六名跃居第三名。美国克雷以 53 台排第四名,中国中科曙光以 51 台排第五名。TBM 和华为各以 19 台同列第六名。

 

现在的超算处理器一般都会使用多个内核,负责执行计算、数据处理等最重要任务。此次上榜的超算系统中,95.8%使用的处理器至少有 8 个内核,76%使用至少含 12 个内核的处理器,38.2%使用含 16 个或更多内核的处理器。

 

说了这么多,这超级计算机到底有啥用呢?

天下武功唯快不破,超算上天入地无所不能。

 

 

1. 气候预测:超算在天气中的应用,可以大大提高天气预报的准确率,借助超级计算机预测气候变化,从而减轻气候变化给人类带来的破坏。有专家表示:“下不下雨关键看云层运动,在没有超算之前,观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后,就可对云层运动进行精确模拟与观测。”

  

2. 交通业:超级计算机可用来认识和改进汽车、飞机或轮船等交通工具的空气流体动力学、燃料消耗、结构设计、防撞性,并帮助提高乘坐者舒适度、减少噪音等,所有这些都具有潜在的经济和安全收益。

  

3. 生物信息学和计算生物学:从基因学的数据密集型研究到细胞网络模拟和大规模系统建模的计算密集型,生物学已经显示出巨大的计算需求。超级计算机将帮助寻找疾病治疗的革命性方法。

 

4. 社会健康与安全:使用超级计算机可以对影响社会健康和安全的过程和系统进行模拟,比如,污染、灾难规划以及针对本地和国家基础设施进行的恐怖主义活动等。

 

5. 医疗领域:美国科学家利用世界前十的超级计算机,选取一名真人扫描其血管系统,通过 3D 建模技术建立动脉系统模型,成功地再现了整个人体的动脉系统。任何直径或宽度在 1 毫米以上的动脉血管都会出现在模型中,而且模型的分辨率达到了 9 微米。只要运算核够多、速度够快,医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升,而科学的治疗手段更容易让患者接受。

  

6. 地震:对地震的模拟能帮助人类探索地震预测方法,从而减轻与地震相关的风险。

  

7. 地球物理探测和地球科学:超级计算机在地球物理学中的应用涉及大量数据处理和模拟,如石油的勘测问题,这类问题具有潜在和巨大的经济效益。

  

8. 天体物理学:超级计算机模拟是天体物理学的基础,它可模拟时间进程并加速这种模拟的进程,从而对天体的演变进行建模和理论试验。

  

9. 材料科学与计算纳米技术:对物质和能量的模拟是计算密集型的。这样就可以发现具有很高经济效益的物质和反应。

  

10. 人类 / 组织系统研究:宏观经济学和社会动力学的研究同样需要超级计算机,比如对大量人口的行为进行模拟。

  

11. 模拟核试验:借助于超级计算机的强大而且快速的运算能力,在实验室实施的亚临界核试验,与真正核试爆的效果是相同的。

 

12. 娱乐行业:在阿凡达的电影中,超过三分之二的人物与景象都是通过超级计算机计算出来的。

 

除了以上这些,当然还有一些奇葩用法,比如算“命”。

 

 

去年,IBM 超级计算机“沃森”宣布,通过对每个人 2300 条最新社交网络推文的解读,应用语言学分析方法归纳总结你的社交特性,然后将你与其他几十万甚至数百万用户进行比较,从而勾勒出你与众不同的个性。

 

正所谓,只要脑洞大,怎么玩都行,比如“挖矿”。

 

先前有一篇题为《这次肯定要矿难了……因为有人发现了超算挖坑》的帖子里,楼主表明身份在一个 6 月 1 日完成验收的项目组里,表示租的超算 200 核计算力是 6 月 30 日到期,一天的租用费用是 1000 元,闲着也是闲着,所以在上面加载了比特币的计算程序,又根据系统做了优化,一天平均算出来 0.1 个比特币,因为比特币目前价格在 2 万元上下,收益不错。

 

 

有人在帖子下面回复称,比特币目前价格 1.7 万左右,用超算挖出一个成本 1 万元,利润还有 7000 元,“我们项目组追加了一个月的合同,因为跟捡钱差不多,当即就在交易平台卖掉,很多超算项目组发现了‘白捡钱’的行情,停几天项目算比特币。”

 

不过,有业内人士表示效率不如专业矿机,因为超算芯片和矿机芯片不一样,如果说综合运算效率肯定是超算高,但是超算芯片的指令非常复杂,而矿机芯片是经过优化只执行比特币运算指令的。按照帖子中的说法,每天挖出 0.1 个比特币,用矿机挖同样数量的比特币需要能耗 700 度电,此外超算中心的建设成本和维护成本肯定不低。

 

当然,也不是你想挖就能挖的。

 

2014 年 3 月,美国国家科学基金会在提交给美国国会的报告中披露,该机构的一名研究人员利用超级计算机实施比特币挖矿活动。这位研究人员表示,此举是为了进行测试。他在未获授权的情况下,通过远程技术进入了相关电脑系统,并且采取了一些措施来隐瞒自己的行动。美国国家科学基金会暂停了这位研究人员在政府机构内的工作。

 

不管怎么说,超算性能的进步必将会带来更多有价值的应用。

 

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