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全球超級計算機榜單:中國超算第五年稱雄 美無緣前三

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導讀:據媒體報道,新一期全球超級計算機500強榜單19日公佈,中國“神威·太湖之光”和“天河二號”第三次攜手奪得前兩名,美國20年來首次無緣前三。具體內容請看如下資訊,想了解更多相關資訊請持續關注我們應屆畢業生考試網!

全球超級計算機榜單:中國超算第五年稱雄 美無緣前三

超級計算機領域是未來科技發展一個重要方向,而我國在此方面取得了較好的成績,從其應用領域、國際競爭與行業態勢來看,其面臨較好的行業領域機會。

本次進入第三的是新面孔,來自瑞士國家超算中心(CSCS)的Piz Daint,一套Cray XC50系統。之所以能衝上新高,主要是換用了NVIDIA Tesla P100加速卡,速度直接從去年的9.8 petaflops翻番,提高到今年的19.6 petaflops。

據統計,本次500套超算系統中,美國總計169套,中國總計160套,第三名是日本的33套。

另外,全部500套中,使用Intel Xeon作為處理器的達到464套,IBM POWER的為21套,AMD Opteron的為6套。

加速卡方面,NVIDIA方案居首,一共74套,Intel的Xeon Phi僅17套,使用ATI的僅1套。

  對抗中國 美國政府重金獎勵

為了在通往次世代超級計算機的賽道上戰勝中國和其他挑戰者,美國政府正傾盡全力。

6月15日,美國能源部宣佈,將在接下來三年中授予2.58億美元激勵資金給六家美國科技公司,作為新型超級計算機開發計劃的核心組成部分。計劃中設定的技術指標,比當今美國最強系統的運算量,還要高出至少50倍。

這六家公司分別是AMD、Cray Inc.、惠普、IBM、英特爾和英偉達。

去年6月,美國政府首腦就在國安局和能源部組織的一次技術會議上警告,美國在超級計算機領域的領先地位正受到中國的嚴重威脅。長時間來,各國政府破譯密碼、開發核武都要依賴這些以高運算量著稱的先進系統,而在商業用途上超級計算機還可用於石油勘探、汽車設計等目的。

  中國已連續5年稱雄

國際TOP500組織是釋出全球已安裝的超級計算機系統排名的權威機構,以超級計算機基準程式Linpack測試值為序進行排名,每年釋出兩次,其目的是促進國際超級計算機領域的交流和合作,促進超級計算機的推廣應用。

2016年6月,第47次全球超級計算機500強榜單20日在德國法蘭克福會議期間正式釋出,中國的“神威·太湖之光”取代“天河二號”登上榜首。

2016年11月,全球超級計算機500強榜單14日在美國鹽湖城公佈,中國"神威·太湖之光"以較大的運算速度優勢輕鬆蟬聯冠軍。算上此前"天河二號"的六連冠,中國已連續4年佔據全球超算排行榜的最高席位。

  超級計算機有什麼用

  國防安全和核技術研究

美國《華盛頓自由燈塔》網站5月3日刊登文章,稱近期美國國家安全域性(NSA)和能源部共同提交的一份研究報告中,估算了中國最新超級計算機"太湖之光"的效能,認為美國在超算領域可能將失去領先地位,而這將"嚴重威脅美國的國家安全"。

報道稱,這份報告中這樣說:"國家安全需要儘可能提高計算能力,失去超算領域的領先地位將嚴重影響國防安全。"該報告稱,超級計算機在設計、發展和分析幾乎所有現代武器系統中都扮演了關鍵角色,包括核武器、網路戰能力、戰艦、飛機、通訊安全、導彈防禦、精確打擊和高超聲速武器。

超級計算機在核技術研究方面有巨大作用,目前全世界大規模獨立開展鐳射核聚變研究的也只有中美兩國的"國家點火"和"神光"工程,這是可能給世界帶來新技術革命的前沿工程。不過無疑,鐳射核聚變首先帶來的將是"不可控聚變裝置"的革命性變化,而這可能是二戰中美德原子彈競賽,冷戰中美蘇氫彈競賽後,又一次生死攸關的競賽。

  天氣預報

氣象臺的天氣預報準度一直在提升,這背後其實都是超級計算機的功勞。

北京師範大學全球變化與地球系統科學研究院王蘭寧教授,是中科院軟體所與清華大學、北師大合作的“全球大氣非靜力雲分辨模擬”團隊成員之一。他從上世紀90年代從事氣象預報員,到後來轉型成為大氣分析專家,預報天氣的準頭不斷提升。

“下不下雨關鍵看雲層運動,在沒有超算之前,觀測雲層的精度是按照經緯度。有了超算之後,就可對雲層運動進行精確模擬與觀測。”王蘭寧說。

為了提高觀測進度,他十幾年來追逐著超算髮展的腳步。

2011年,他在天津的“天河一號”上實現了觀測精度10萬公里的目標;隨後,他又在“神威藍光”實現了1萬公里精度;今年,他在“神威·太湖之光”上實現了9公里精度。如今,他又在向著3公里精度努力。

“如果能夠盯著每一朵雲,天氣預報就將萬無一失。”王蘭寧說,當然,這還需要更強的超算能力支撐。

  環境監控

建一棟樓對周邊的環境到底有什麼影響?如何建設風道便於汙染物擴散?中科院深圳先進技術研究院正在國家超算無錫中心進行的一項課題,就是深圳市汙染物擴散的模擬。通過超算模擬,可以根據目前汙染物的情況,計算出未來一段時間的大氣汙染物濃度和分佈,進行空氣質量預報。從預報結果還可以計算出哪些汙染源“貢獻”最大,瞭解汙染的來龍去脈,為汙染防控提供決策指導。

“現在已經可以實現倒推排查究竟是哪個排放點導致了某次大氣汙染,未來將能夠實現每個小區、每個居民點空氣質量的準確預報。”中科院深圳先進技術研究院副研究員陳榮亮說。

  醫療應用

模擬血流、模擬心臟、模擬人體任何一個部分,有了超級計算機,這些都不再是夢想。

近期,美國科學家利用世界前十的超級計算機,選取一名真人掃描其血管系統,通過3D建模技術建立動脈系統模型,成功地再現了整個人體的`動脈系統。任何直徑或寬度在1毫米以上的動脈血管都會出現在模型中,而且模型的解析度達到了9微米。

只要運算核夠多、速度夠快,醫療工作者的診斷和治療水平將大大提升,而科學的治療手段更容易讓患者接受。

陳榮亮近日也在利用“神威·太湖之光”對人體血流進行模擬與分析,例如可以及時有效地判定一個病人是否會發生腦梗塞的風險。

“過去,對一個可能發生腦梗塞病人,醫院難以判斷是否要進行支架手術,一般都會通過從大腿動脈處放進測壓導絲進行測量,這種方式既危險又痛苦。如今,經過模擬計算,只要血流儲備分數如果小於0.8,就要做手術。”陳榮亮說。

科學解決醫患關係,從超級計算機開始。

  個性化服務

你對自己瞭解多少?好奇自己究竟是什麼樣的人?翻到星座運程時,半信半疑,但還是會瞄瞄和自己相關的那一頁?人類最好奇的永遠是自己本身。

超級計算機,在我們認識自己方面也能派上用場。

該功能的正式名稱叫“個性特徵服務”。美國的IBM超級計算機“沃森”近期宣佈,通過對每個人2300條最新社交網路推文的解讀,應用語言學分析方法歸納總結你的社交特性,然後將你與其他幾十萬甚至數百萬使用者進行比較,從而勾勒出你與眾不同的個性。

“沃森”的分析程式如果由“神威·太湖之光”來做,是不是會更加準確?

“理論上是可以實現的,畢竟我國的超算已經達到了足夠的分析能力。”長期從事超算應用的中科院計算機網路資訊中心研究人員周純葆說。只要科學家們的“腦洞”夠大夠好玩,設計禮服、設計創意食譜、設計任何你想得到或者想不到的玩意,超級計算機都有機會搶生意。