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挤下中国神威太湖之光,美国打造全球最强超级电脑 Summit

挤下中国神威太湖之光,美国打造全球最强超级电脑 Summit

6 月 8 日,美国能源部 Oak Ridge 国家实验室(简称 ORNL)公布了名为 Summit 的最新一代超级电脑,并宣称它是世界上最强大、最智慧的超级电脑。

算力无敌的 Summit

根据 ORNL 官方网站的介绍,Summit 在运算能力方面的特点如下:

从结构上来看,Summit 由一排排有点像冰箱的硬体单元连接而成矩阵,总重 340 吨,放在一个 9,250 平方英尺的房间里。据了解,它们透过长度为 185 英尺的光纤相连接,每分钟需要 4,000 加侖的水来冷却,同时消耗的电能可以供电给 8,100 个美国普通家庭。

在硬体层面,Summit 使用了 IBM AC922 系统,它包含了 4,608 个计算伺服器,而每个伺服器又包含了两个 22 核心的 IBM Power 9 处理器和 6 个 NVIDIA Tesla V100 GPU 加速器,它们之间透过双轨的 Mellanox EDR 100Gb/s InfiniBand 来连接。此外,Summit 还配备了 10 Petabytes 的储存空间,以及高速、高频宽的数据传输系统。

在具体用例中,ORNL 的研究者们已经找到了发挥 Summit 巨大计算潜能的案例。比如说,以 Dan Jacobwson 和 Wayne Joubert 为首,来自 ORNL 的一组研究团队利用这台机器执行了一项高达 1.8 exaops 的基因比较计算,该计算与生物能源和人类健康方面的研究有关;最终的结果是,与之前在 Titan 上完成的计算相比,这一计算呈现出完全一致的结果,但却用了更少的时间。

当然,Summit 的一个重要特徵体现在 AI 方面。ORNL 方面表示,除了科学建模和仿真,Summit 还能够为 AI 与科学发现的整合提供可能性,进而允许研究人员将机器学习和深度学习应用于人类健康、高能物理、材料发现以及其他技术的相关问题中。当然,Summit 也随时準备代表美国能源部和 ORNL 处理白宫所提出的人工智慧相关任务。

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ORNL 表示,在它与 IBM 完成这台超级电脑的相容工作之后,Summit 将会对特定的计画进行开放,可能涉及的领域包括天体物理、材料、癌症监测、系统生物学等。2019 年,IBM 的这个系统将会对美国能源部 INCITE(Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment)的更多研究团队开放。

超级电脑领域的中美角逐

Summit 是如此的威猛,以至于 ORNL 称之为是全世界最强大、最智慧的超级电脑;这在外界看来,其意义不仅是科研能力本身的突破,也是美国在超级电脑领域相对于世界上其他国家的突破,尤其是中国。

比如说,美国《纽约时报》在谈到这一点时表示,做为国家科研实力的一部分,中国已经在超级电脑霸榜超过 5 年的时间;而 Summit 的出现打破了这个局面。在 2017 年 11 月的世界超级电脑排名中,排名第一和第二的分别是位于国家超算无锡中心的神威太湖之光和位于中国超算广州中心的天河二号,其中排名第一的神威太湖之光的运算峰值能够达到 12.5435 亿亿次。

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换句话说,Summit 的运算峰值比无锡太湖之光多出了 60% 左右。

由此可见,透过 Summit,美国在超级电脑领域的巨大实力的确得以彰显。Summit 的出现也反映了世界超级电脑领域发展的一个大趋势,就是在拥有高性能计算能力的条件下,还在密切拥抱包括机器学习、深度学习在内的人工智慧技术;这也是在顺应当今科技发展的大趋势。

另外,中国的下一代超级电脑也在研製中。在今年 5 月举行的第二届世界智慧大会上,国家超算天津中心对外展示了中国新一代百亿亿次超级电脑(又称「E 级超级电脑」)「天河三号」原型机,它採用了自主 CPU、自主操作系统和自主互联通信,可以说是中国自主程度最高的超级电脑;从目前的进展情况来看,「天河三号」有望在 2020 年研製成功。

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