[摘要]過去5年，中國擁有全球最快的計算機。而憑借新的超級計算機Summit，美國正重新在超算領(lǐng)域的競爭中超過中國。
【騰訊科技編者按】外媒本周刊文稱，憑借新的超級計算機Summit，美國正重新在超算領(lǐng)域的競爭中超過中國?？紤]到更強大的超級計算機已在開發(fā)之中，這樣的領(lǐng)先很可能只是暫時的。超級計算機將推動人工智能、新材料和新能源等領(lǐng)域的加速發(fā)展，而Summit已經(jīng)被用于醫(yī)療健康領(lǐng)域的研究。
以下為文章全文：
美國剛剛在全球速度最快超級計算機的競爭中重新取得領(lǐng)先。
過去5年，中國擁有全球最快的計算機。中國正試圖證明自己是科技強國，而全球最強大超級計算機是個具有象征意義的成就。不過，憑借田納西州橡樹嶺國家實驗室開發(fā)的超級計算機Summit，美國實現(xiàn)了反超。
根據(jù)本周五宣布的消息，Summit的速度令人咂舌。這款超級計算機能以每秒200千萬億次進行數(shù)據(jù)計算。簡單來說，如果有人每秒鐘進行一次運算，那么需要63億多年的時間，才能取得這臺計算機1秒內(nèi)取得的成果。
如果你還不是很清楚，那么這里還有另一種類比。如果一個能容納10萬人的體育場座無虛席，且每個人都配備了一臺最新的筆記本電腦，那么需要20個這樣的體育場才能達(dá)到堪比Summit的計算能力。
總體來看，中國仍然擁有全球最多的超級計算機。而中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機，這可能意味著，美國的反超只是短期內(nèi)的。
Summit的開發(fā)動用了美國政府2億美元的資金。這類超級計算機可以加速前沿計算技術(shù)，例如人工智能和大數(shù)據(jù)處理能力的發(fā)展。
這樣的能力有助于解決科學(xué)、工業(yè)和國家安全方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而這也是中美兩國科技競爭的核心。
超級計算機可以執(zhí)行的任務(wù)包括模擬核試驗，預(yù)測天氣變化趨勢，發(fā)現(xiàn)石油埋藏，以及破解加密密碼等等?？茖W(xué)家認(rèn)為，在醫(yī)藥、新材料和能源技術(shù)等方面的進一步進展和新發(fā)現(xiàn)將會依賴于Summit所帶來的手段。
協(xié)助開發(fā)Summit的IBM研究院負(fù)責(zé)人約翰·凱利（John Kelly）表示：“這些是大數(shù)據(jù)和人工智能機器，也是未來的所在?！?/p>
過去20多年，一支計算機科學(xué)家小組負(fù)責(zé)維護全球500強超級計算機榜單。這個小組由田納西大學(xué)計算機科學(xué)家杰克·唐加拉（Jake Dongarra）領(lǐng)導(dǎo)。最新榜單要到本月晚些時候才會發(fā)布，不過唐加拉表示，他確信Summit是目前最快的超級計算機。
每秒200千萬億次的計算速度超過去年11月榜單中速度最快的超級計算機，即位于中國無錫的“太湖之光”的兩倍。
Summit由許多排黑色、冰箱大小的單元構(gòu)成，總重量達(dá)到340噸，占地面積達(dá)到9250平方英尺（約合860平方米）。這臺超級計算機搭載了9216顆來自IBM的CPU，以及27648顆來自英偉達(dá)的GPU。這些芯片的連接動用了長達(dá)185英里（約合298公里）的光纖。
Summit的散熱需要用到每分鐘4000加侖（約合15度）的水，耗電量足以滿足8100戶美國家庭的需求。
在超級計算機快速發(fā)展的同時，在云計算和人臉識別等新技術(shù)的開發(fā)方面，互聯(lián)網(wǎng)巨頭，包括美國亞馬遜、Facebook和谷歌，以及中國阿里巴巴、百度和騰訊正處于領(lǐng)先。
超級計算機的性能可以衡量一個國家的技術(shù)實力，當(dāng)然這是個狹義的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因為速度只是計算性能的要素之一。另一個重要元素在于軟件，軟件可以賦予計算機生命。
橡樹嶺國家實驗室等美國政府機構(gòu)的科學(xué)家們正在展開探索性研究，例如研究新材料讓道路更耐用，設(shè)計儲能方案用于電動汽車和電網(wǎng)，以及嘗試核聚變等新的能源來源。超級計算機的發(fā)展可以給所有這些領(lǐng)域帶來幫助。
例如，對氣候的建?？赡苄枰诔売嬎銠C上運行代碼數(shù)天時間，處理大量科學(xué)數(shù)據(jù)，例如濕度和風(fēng)力模式，將所有現(xiàn)實世界物理因素考慮在內(nèi)。英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)總經(jīng)理、計算機科學(xué)家伊安·巴克（Ian Buck）認(rèn)為，這樣的計算任務(wù)無法在互聯(lián)網(wǎng)公司提供的云計算服務(wù)上高效地運行。
伊利諾伊州阿拉貢國家實驗室副主任里克·史蒂文斯（Rick Stevens）說：“工業(yè)界很偉大，我們一直與它們展開合作，但谷歌永遠(yuǎn)不會涉及新材料，或是安全的核反應(yīng)堆。”
橡樹嶺國家實驗室主任托馬斯·扎卡里亞（Thomas Zacharia）以一個大型健康研究項目為例，解釋了超級計算機的未來。目前，Summit已開始接收并處理來自“百萬老兵項目”產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這個項目招募志愿者，讓研究人員可以獲得他們的所有健康記錄，提供血樣用于基因分析，以及回答關(guān)于生活方式和習(xí)慣的調(diào)查問題。到目前為止，已有67.5萬名老兵加入項目，而目標(biāo)是到2021年參加人數(shù)達(dá)到100萬。
扎卡里亞表示，最終的發(fā)現(xiàn)“可以幫助我們找到對待老兵問題的新方法，并對整個精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域做出貢獻”。
作為“百萬老兵計劃”的首席研究員和哈佛醫(yī)學(xué)院教授，邁克爾·加齊亞諾（Michael Gaziano）博士表示，這個項目可能相當(dāng)于現(xiàn)代版的“弗雷漢明心臟研究”。后一個項目從1948年開始，跟蹤了馬薩諸塞州一個小鎮(zhèn)的約5000名受訪者。
通過幾十年的跟蹤，弗雷漢明研究發(fā)現(xiàn)，心臟病不是單一因素導(dǎo)致的疾病，而是有多種病因，包括膽固醇、飲食、鍛煉和吸煙等。
今天，考慮到數(shù)字健康數(shù)據(jù)和超級計算機的快速發(fā)展，加齊亞諾博士認(rèn)為，人口科學(xué)可能即將進入一個黃金時代?！拔覀兛梢酝ㄟ^這些龐大而雜亂的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造新的領(lǐng)域，重新思考我們對疾病的認(rèn)識。這是個激動人心的時刻?！?/p>
Summit的領(lǐng)先可能只是暫時的。在美國國內(nèi)和國外，速度達(dá)到5倍，即每秒運算1000千萬億次的超級計算機正在開發(fā)之中。美國能源部負(fù)責(zé)科學(xué)事務(wù)的副部長保羅·達(dá)巴爾（Paul Dabbar）表示，在截至2019年9月的兩個財政年度里，能源部用于先進計算項目的預(yù)算將增加39%。
他指出：“我們這么做是為了推動超級計算機等領(lǐng)域的創(chuàng)新。”（編譯/陳樺）
