中国自主研发的大国重器,斩获世界第一,外媒美国极力追赶中国
#2022生机大会#
人类不断追求极致的算力,在处理复杂的问题中探索更强的运算性能。目前的芯片工艺已经可以实现每秒万亿次的计算,但是还不够。非常复杂的问题恐怕需要用上超级计算机来解决,在这方面中国超算斩获世界第一,表现如何呢?超算有何应用前景?
中国超算斩获世界第一
在现代文明社会,不管做什么都离不开数据处理。网购,春运抢票以及使用各类互联网服务等等,都会产生大量的用户数据。
一般来说每天数亿次的用户访问已经是非常高了,也就春运抢票期间和双十一等期间会出现流量洪峰,同时出现海量的用户访问服务器,如果没有良好的应对能力,很可能会出现服务器崩溃的情况 。
于是出现了云计算,在云端场景中处理用户范围,通过数据中心保障用户服务体验。这些场景都有一个特点,那就是需要面临庞大的计算工作量。
这些计算还能通过普通计算机来完成,如果是量子计算模拟,天气预报以及遥感监测等计算问题呢?恐怕就需要用上超级计算机了。
在超级计算机领域,美国是一大开拓者,1976年美国克雷公司成功打造出超级计算机,每秒的运算速度达到了2.5亿次,是当时的世界之最。这台超级计算机在基因分析,天气预报和航空航天等领域都发挥巨大的价值,让各国都将其视作目标,在超算领域持续探索着。
而中国的超算也在过去十年取得了显著进步,2009年中国打造了"天河一号"超级计算机,每秒的算力达到了1.206千万亿次,实现千万亿次的超算技术突破。
而真正在超算领域大显身手的还得看2016年推出的神威太湖之光,第一代的SW26010设备突破百亿亿次的算力。
这是一个质的飞跃,不过神威太湖之光还在持续前行。在2021年中国超算团队凭借新一代的神威太湖之光研发出量子计算模拟器,获得2021年度"戈登·贝尔"奖项。这是超算领域最高等级的国际奖项,中国超算斩获了第一。
最重要的是,这是中国自主研发的大国重器,得以在超大规模量子随机电路实时模拟广泛应用。在超算的应用场景中,量子计算一直是很多科研机构探索的领域,因为量子计算的随机性让超算充满挑战。
谷歌曾在2019年宣布实现量子优越性,其研发的"悬铃木"量子计算原型机完成百万量子采样只需要200秒,相比之下,美国最快的"顶点"超算需要花费1万年才能完成运算。
而中国超算团队也能在短时间内实现运算目标,谷歌所谓的量子优越性已经被打破。
有外媒表示,美国极力追赶中国,在超算领域美国不再具有独特性。其实早在2016年,中国推出的神威太湖之光就获得全球超级计算机500强的第一名。 超算的应用前景
人类不断探索提升算力的方式,超级计算机也在持续更新。整台神威太湖之光就采用了4万多块的CPU,在强大的高性能处理器支持下发挥百亿亿次级别的运算能力。
这样的计算水平显然不是传统计算机可以比拟的,即便每秒能够处理万亿次的计算,也仅能在大众领域发挥优势。
而超算的应用前景其实也非常广阔,一方面整合信息数据领域的资源,发挥更大的应用价值。另一方面在基础科学研究中奠定算力基础,在几乎没有边界的大数据时代下进行实际运行。
也许很多人好奇,传统计算机已经能满足日常的使用了,台积电和三星都实现了3nm芯片量产,单颗的CPU中央处理器拥有超强的性能。
而数据中心这类依赖计算的领域也有GPU加持,甚至业内已经在大力探索DPU,分担CPU和GPU的工作,三者强强联合,几乎没有搞不定的数据处理问题。
既然如此,还需要花费昂贵的价格去研究,开发超级计算机吗?只能说领域不同,需求也不一样。
超算本身就不是用在大众消费者层面,毕竟超算都有庞大的体积,总不可能将这么大的设备放在家中,然后去解决3D渲染,多媒体运行的问题吧。这已经不能用大材小用来形容了,可以说是出门吃早餐,然后携带1亿元的现金,完全没有必要。
不仅用不上这么多的钱,还十分累赘。但如果是企业做大生意,搞投资,那么这1亿元就能派上大用场。同样的道理,超算的应用前景会体现在重要的领域,并不能从大众消费者的角度去衡量超算的价值。
总结
超算是大国重器,可以体现一个国家的信息数据综合水平,中国的天河一号,神威太湖之光超级计算机在全球范围内都名列前茅,甚至在相关的领域内夺得世界第一的奖项。相信国内科研人员会继续探究超算的性能,突破更高的水准。
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