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美国全球最强超算 Summit 问世 中国其实不必担忧

傲月摘要:6月8日,美国能源部OakRidge国家实验室(简称ORNL)公布了名为Summit的最新一代超级计算机,并宣称它是世界上最强大、最智能的超级计算机。

根据ORNL官方网站的介绍,Summit在运算能力方面的特点如下:

最高能够实现每秒 20 亿亿次的计算峰值,是 ORNL 的上一代超级计算机 Titan 的 8 倍;

在特定应用中,Summit 能够实现每秒 330 亿亿次(3.3 exaops)的混合精度计算;

Summit 能够为能源、前沿材料和人工智能等领域提供前所未有的计算能力,从而使得以前不切实际或不可能的运算成为可能。

从结构上来看,Summit 由一排排有点像冰箱的硬件单元连接而成矩阵,总重 340 吨,被安放在一个 9250 平方英尺的房间里。雷锋网了解到,它们通过长度为 185 英尺的光纤相连接,每分钟需要 4000 加仑的水来冷却,同时消耗的电脑可以给 8100 个美国普通家庭供电。

美国全球最强超算 Summit 问世 中国其实不必担忧

在硬件层面,Summit 使用了 IBM AC922 系统,它包含了 4608 个计算服务器,而每个服务器又包含了两个 22 核的 IBM Power9 处理器和 6 个 NVIDIA Tesla V100 GPU 加速器,它们之间通过双轨的 Mellanox EDR 100Gb/s InfiniBand 来连接。此外,Summit 还配备了10 Petabytes 的存储空间,以及高速、高带宽的数据传输系统。

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运行了一项高达 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,与此前在 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 的一个重要特征体现在 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,从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去。当然了。Summit 也随时准备代表美国能源部和 ORNL 对白宫所提出的人工智能相关任务做出相应。

美国全球最强超算 Summit 问世 中国其实不必担忧

ORNL 表示,在它与 IBM 完成这台超级计算机的兼容工作之后,Summit 将会对特定的项目进行开放,可能涉及的领域包括天体物理、材料、癌症监测、系统生物学等等。2019 年,IBM 的这条系统将会对美国能源部 INCITE(Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment)项目的更多研究团队开放。

超算领域的中美角逐

Summit 是如此的威猛,以至于 ORNL 称之为是全世界最强大、最智能的超级计算机;这在外界看来,其意义不仅仅是科研能力本身的突破,也是美国在超级计算机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,作为国家科研实力的一部分,中国已经在超级计算机霸榜超过 5 年的时间;而 Summit 的出现打破了这一局面。雷锋网查询到,在 2017 年 11 月的世界超级计算机排名中,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。

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,通过 Summit,美国在超级计算机领域的巨大实力的确得以彰显,这一点也是不得不服的。不过我们中国也没有必要妄自菲薄,Summit 作为一款最新推出的超级计算机,它在 CPU、GPU 加速器和互联方面采用了都是最新一代设备,性能表现出色是正常的。

正如铁流所言:

对于这件事,国人应该辩证的看,既要看到美国在超算方面具备非常深厚的技术积累;同时,也不要妄自菲薄,不要因中美两国错开了发展周期导致的交替领先而自叹自哀。毕竟,在超算领域,中国完全可以拿出高度国产化,且性能与美国顶尖超算比肩的大机器。或许 Summit 超算的领先优势可能无法维持一年。

不过,Summit 的出现也反映了世界超级计算机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能技术;这也是在顺应当今科技发展的大趋势。

另外,中国的下一代超级计算机也在研制中。在今年 5 月举行的第二届世界智能大会上,国家超算天津中心对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机(又称“E级超算”)“天河三号”原型机,它采用了自主 CPU、自主操作系统和自主互联通信,可以说是自主程度最高的我国超级计算机;从目前的进展情况来看,“天河三号”有望在 2020 年研制成功。 

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