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美國超算奪回世界第一 後面馬上看中國的!

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發表於 2018-6-10 19:44:44 |顯示全部樓層
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▲各國超算進度(風聞社區ultracold圖)

6月8日,位於美國田納西州東部的美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室(ORNL)發布了新一代超級計算機Summit,宣布其成為世界上最強大、最智能的科學超級計算機,超越了目前的記錄保持者:中國的“神威⋅太湖之光”。自2013年以來,中國超算一直在全球超級計算機排名中位居第一。

美國重回超算榜首地位

據了解,這臺讓美國重奪世界第一的Summit超算系統由4608台計算服務器組成,每個服務器包含兩個22核Power9處理器(IBM生產)和6個Tesla V100圖形處理單元加速器(NVIDIA生產)。Summit還擁有超過10PB的存儲器,配以快速、高帶寬的路徑以實現有效的數據傳輸。

憑借每秒高達20億億次(200PFlops)的浮點運算速度峰值,Summit的威力將是ORNL之前排名第一的系統Titan的8倍,相當於普通筆記本電腦運算速度的100萬倍,比之前位於榜首的中國超級計算機“神威⋅太湖之光”峰值性能(每秒12.5億億次)快約60%。

自2013年6月起,中國超算長期蟬聯第一,美國的超級計算機再未問鼎全球超算top500榜單。而Summit的問世讓這一寶座終易主。

橡樹嶺國家實驗室(ORNL)稱,對於某些特定的科學應用,Summit還能夠進行每秒超30億億次(3.3exaops)的混合精密計算。Summit前所未有的計算能力將幫助能源、高級材料和人工智能(AI)等研究領域實現新的科學突破,之前不切實際或不可能實現的一系列科學發現將會成為可能。

文章舉例稱,除了科學建模和仿真外,Summit還為人工智能(AI)和科學發現的整合提供了前所未有的機會,使研究人員能夠將機器學習和深度學習等技術應用到人類健康、高能物理、材料探索等領域的問題研究上。

橡樹嶺國家實驗室(ORNL)負責人Thomas Zacharia介紹說,ORNL在75年前成立之初,就確立了致力於解決國家層面重大難題的傳統文化。1988年,ORNL的科學家們完成了首次G浮點(gigaflops)運算,1998年完成了首次T浮點(teraflops)運算,2008年完成了首次P浮點(petaflops)運算,2018年又完成了首次exaops計算。

美國能源部長裏克⋅佩里(Rick Perry)表示,超級計算機Summit的發布讓美國向“2021年交付E級超算”的目標又邁進了一步。它將在能源研究、科學發現、經濟競爭力和國家安全等方面帶來深遠影響,助力科學家們在未來應對更多新的挑戰,促進科學發現和激發科技創新。

“E級超算賽跑”中國暫時領先  

不過,美國Summit即將引領的是十億億次級別的爭奪,而速度達到百億億次級別的E級超算才被公認是“超算界的下一頂皇冠”。目前,中、美、歐、日都在向這個目標全力衝刺,中國在進度上暫時處於領先位置。

新華社5月17日報道,國家超算天津中心當日對外展示了我國新一代百億億次超級計算機“天河三號”原型機,這也是該原型機首次正式對外亮相。據介紹,“天河三號”原型機將於今年6月部署,年底正式投入使用。

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▲“天河三號”原型機(圖源:新華社)


“天河三號”型機由三組機櫃組成,每組機櫃高2米左右,通身黑色,機身上嵌有藍綠兩條醒目的彩條,在彩條中間,“天河”兩個字異常醒目。

“‘天河三號’原型機採用全自主創新,自主飛騰CPU,自主天河高速互聯通信,自主麒麟操作系統,其綜合運算能力與‘天河一號’相當。”天津超算中心應用研發部副部長夏梓峻介紹說。

夏梓峻表示,“天河三號”原型機將於今年6月部署在天津超算中心,年底將正式上線投入使用。“原型機的作用是為了驗證‘天河三號’的技術路線。”

國家重點研發計劃“高性能計算”重點專項總體專家組組長錢德沛教授表示,首套百億億次超級計算機預計將在2020年交付。

“‘天河一號’的運算能力已經飽和,而‘天河三號’的運算能力是‘天河一號’的200倍,存儲規模是‘天河一號’的100倍(使用全新的國產Matrix 2000加速器)。計算密度、單塊計算芯片計算能力、內部數據通信速率等方面也將得到極大提升。

國內現在同時啟動了三大百億億次超算研發,分別是國防科大/天津超算中心的天河三號、中科曙光的E級超算以及江南所/濟南超算中心的神威E級。以上三套百億億次超算中,有一條要求是共同的,那就是核心處理器必須是國產的,神威⋅太湖之光上已經用了國產申威SW26010處理器。

全球競相研發E級超算  

目前,全球有多個國家正競相研發E級超算。中國計劃於2020年推出首台E級超算;美國能源部啟動了“百億億次計算項目(Exascale Computing Project)”,希望於2021年至少交付一台E級超算,其中一台的名字為“極光(Aurora)”,初步規劃峰值運算能力超過每秒130億億次,內存超過8PB,系統功耗約為40MW。 

美國在下一代超算技術方面的研發總投入將達到4.3億多美元,用美國能源部部長裏克⋅佩里的話說,這些資金就是劍指“下階段研發百億億次系統的全球競賽”。

此外,歐盟預計於2022年—2023年交付首台E級超算,使用的是美國、歐盟處理器,架構有可能類似ARM;日本發展E級超算的“旗艦2020計劃”由日本理化所主導,完成時間也設定在2020年。

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