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高速运算处理 瑞士超级计算机位居全球第三

the Swiss supercomputer piz daint

就在瑞士超级计算机“代恩特峰” 在最新世界超级计算机500强榜单中位列探花的喜讯公布仅两周之前,它刚刚在苏黎世模拟出虚拟宇宙,以前所未有的精度描述出暗物质的动态以及宇宙间大尺度结构的构成。

(Keystone)

位于卢加诺(Lugano)的瑞士超级计算机“代恩特峰”(Piz Daint),在近日公布的全球超级计算机500强最新榜单中拔得欧洲头筹,荣登世界第三。而由中国自主研发、采用国产众核处理器的超级计算机“神威·太湖之光”连续三连冠稳居榜首,全球第二则同样为中国“天河二号”收入囊中。

就在于德国法兰克福举办的国际超级计算大会公布瑞士超级计算机“代恩特峰” 在最新世界超级计算机500强榜单中位列探花的喜讯仅两周之前,这台以邻近意大利边界阿尔卑斯山脉的代恩特峰命名的瑞士超级计算机,刚刚在苏黎世模拟出了一个包含两万亿个宏观粒子的虚拟宇宙,以前所未有的精度描述出暗物质的动态以及宇宙间大尺度结构的构成。

这台由坐落于卢加诺的瑞士国家超级计算机中心(CSCS,Swiss National Supercomputing Centre,英)外部链接运营的“代恩特峰”,自2013年以来就始终在全球最快超级计算机排行榜上独占鳌头。

然而去年年底,在苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich,英、德)外部链接斥资金额高达4千万瑞郎的资助下实现的去年年底的性能升级,已将其运算速度提升至原有的三倍,以每秒25.3千万亿次的理论峰值运算速度一跃跻身于全球排行榜前列。

由中国并行计算机工程技术研究中心使用中国自主芯片研制的“神威·太湖之光”( Sunway TaihuLight)和“天合2号”( Tianhe-2)则分别以峰值计算能力每秒9.3亿亿次和持续计算能力33.9千万亿次的惊人速度,将其他竞争对手远远甩在身后,最终分居冠亚军。让外界惊诧不解的是,这也是自1996年以来,美国在超级计算机榜单上首次无缘三甲。不过据悉,美国超级计算机或将在今年下半年接受一系列的性能升级。

新一轮争霸赛

至于中国超级计算机近年来异军突起、始终在全球保持着霸权优势,在Giuffreda看来,“一旦将无限的资源投入其中,自然一切皆有可能。” Giuffreda认为:“中国之所以不吝投资于该领域,只是为了成为全球超级计算机500强中的最强者。”

反观计算机的诞生地和发展沃土-与此同时也是中国最主要的角逐对手-美国,今年则惨遭淘汰,被挤出前三。但这一局面很可能并不会持续太久。据Giuffreda介绍,美国实力最为强劲的多台超级计算机,尤其是在本次榜单中分别位居第四和第五位的“泰坦”(Titan)和“红杉”(Sequoia),正计划于今年下半年迎来多次性能升级。

“运算快”有何用?

在接受瑞士资讯swissinfo.ch的采访时,在瑞士国家超级计算机中心任职的计算化学家(即利用有效的‘数学近似’以及电脑程序计算分子总能量、四极矩、振动频率、反应活性等,并解释具体化学问题的学科)Maria Grazia Giuffreda表示,虽说她和同事们都为这一殊荣而感到欢欣鼓舞,但并未因此而兴奋过度、乃至忘乎所以。

她坦言:“我们为我们的科学家同行提供了一种实用的工具。”但与此同时她也阴晦地提及,截至目前,能接触并使用到这台超级计算机的群体,仍然以瑞士境内的科学家-尤其是来自慷慨解囊的出资方苏黎世理工学院的科学家们。究其原因,最为重要的是,“我们渴盼获得突出的科学成果。”

这台最初由瑞士政府提供资金用以运行的超级计算机,具备多种功能。除了近日包含250亿个模拟星系庞大目录、且对研究探寻暗物质大有裨益的整个宇宙构成的模拟,“代恩特峰”还对近十年间收集到的温湿度数据进行了处理,以便为预测未来的风暴强度图设计出不同的模型。

不仅如此,超级计算机在生命科学家群体中也颇受欢迎。他们需要借助超级计算机彪悍的高效数据处理能力,来模拟再现诸如阿兹海默症(或称老年性痴呆)和登革热(即通过蚊子传播的一种急性传染病)等疑难杂症的发病环境。

尽管这一切对非科学从业人员来说理解起来多少有些难度,不过一言以蔽之:所有的工作都需要无与伦比的速度。为了更为形象化地向我们呈现一台浮点运算能力为每秒20千万亿次的全副实力,身为计算化学家的Giuffreda把它与一台标准笔记本电脑作了形象对比:“‘代恩特峰’一天之内处理的数据量,一台笔记本电脑则需要900年方可运算完毕。”


(翻译:张樱)

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