將100,000台智能手機"連"起來,就能超越超級計算機?

2017年03月30日08:10  來源:人民網-科普中國
 

近些年我國超級計算機技術已經取得不少成就,從“銀河”系列到“天河二號”,關於超級計算機的報道屢屢“霸佔”各大新聞媒體的頭條。但仍有不少人對超級計算機不以為然,有人說,“將10萬台智能手機的處理器連起來,也能制造出超強的計算速度”。但事實真的是這樣嗎?這些超級計算機到底在計算些啥?

“神威·太湖之光”超級計算機 (李響/新華社)

超級計算機的“架構設計”比處理器更重要

據《南方日報》報道,超級計算機可不是將大量處理器組裝起來就能完成的。因為除了處理器,超級計算機的“架構設計”(指系統結構、網絡系統和軟件系統)更為重要。超級計算機並非無條件地服從“1+1=2”的鐵律,合理的架構能極大地提高超級計算機的性能,而不合理的架構則會使其性能大打折扣。如果沒有領先的架構設計,就不能讓數以百萬計的芯片高效地並行。因此,簡單地將10萬台智能手機“連”起來,是做不出超級計算機的。

超級計算機有多快?

據中國新聞網報道,超級計算機被譽為“現代科技的大腦”,其超強的計算能力是人腦難以企及的:普通人一秒鐘大約隻能進行一次運算,而超級計算機每秒卻能完成數億億的計算。以“神威·太湖之光”超級計算機為例,據《人民日報》報道,它的峰值性能達到每秒12.5億億次,持續性能為每秒9.3億億次。這種速度遠非簡單“堆”處理器就能達到的。

既然超級計算機擁有如此強大的計算能力,那它會不會代替人腦呢?據中國新聞網報道,國防科技大學計算機學院教授李思昆在接受新華網採訪時表示,計算機無法代替人腦。因為人類能夠發現規律,而就目前的情況而言,計算機即使再智能,也隻能根據人類發現的規律和設計的方法進行計算。

一名研發工程師展示“神威·太湖之光”所使用的“申威26010”眾核處理器。(李響/新華社)

“算天、算地、算人”?

那麼,擁有強大計算能力的超級計算機,都能應用在哪些方面呢?國家超級計算天津中心主任劉光明在接受新華網採訪時說,超級計算機的重點應用可以通俗地概括為三個詞:“算天、算地、算人”。

1、“算天”是指借助超級計算機對氣象數值進行科學測量,預測氣候變化。超級計算機速度快、性能好,在應用中精准度高,提升了檢測和預判的准確性。此外,這樣的計算機還能通過模擬對天體的演變進行建模和理論試驗。

2、“算地”是指對地震的預測以及對地球能源的勘探。高性能的超級計算機能夠對地震進行模擬,使得我們可以更好地對地震進行預測。並且,它能夠對石油勘探等數據進行處理,提高了我國油氣資源的保障能力。

3、“算人”:超級計算機的應用觸角已延伸到生命科學研究等領域,可以幫助人類縮短研制新藥的周期,還能為疾病的治療提供革命性的方法。例如,《人民日報海外版》介紹,在醫療方面,超級計算機能夠通過掃描真人的血管系統,運用3D建模技術建立動脈系統模型,成功地再現整個人體的動脈系統。

超級計算機的發展前景不可限量。以“神威·太湖之光”超級計算機為例,國家超算無錫中心副主任付昊桓在接受《人民日報海外版》時表示,未來“神威·太湖之光”超級計算機將在4個方向發揮作用,分別是全球高分辨率模擬、先進制造、生命科學和大數據分析。

據《科技日報》報道,在科學技術飛速發展的今天,超級計算機已成為大國重器之一。它不僅是大國綜合實力的象征,也是確保國家競爭優勢的重要保証。超級計算機在未來還會給我們帶來哪些“驚喜”?讓我們一起期待吧!(趙鵬)

本文由中國科學院計算機研究所工程師敖琪進行科學性把關。

(責編:張萌、姚欣雨)