Summit成最新超级计算领域世界冠军

物联网前沿 发表于 2018-06-12 14:56:43 收藏 已收藏
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Summit成最新超级计算领域世界冠军

物联网前沿 发表于 2018-06-12 14:56:43

刚刚,美国推出一台名为“ Summit ”的超级计算机。这台超级计算机是由IBM在英伟达帮助下开发的,它的峰值计算能力可以达到每秒 20 亿亿次。

这是一个什么样的速度?

我们做一个类比,如果一个人一秒计算一次的话,就必须要花 63 亿年才能达到 Summit 一秒的计算量。

假设一个 10 万人的体育场,每个人都手握一台笔记本电脑同时计算,那么也至少需要 20 个这样的体育场同时“运转”才能达到 Summit 的计算能力。

美国的目标,是在 2021 年和 2023 年之间完成使至少一台“百亿亿级”计算机。

更牛逼的是,Summit 是第一台既支持传统计算,也支持运行人工智能应用程序的超级计算机,比如机器学习和神经网络等运行都可以在其上实现。目前,美国科学家正在利用 Summit, 来进行高效的超大规模比较基因组计算。

回想去年年底,IBM宣布:成功研制出了量子计算机原型机,量子计算机商业化正在加速!那同样也是一个巨大的跨越:50量子比特的量子计算机,一步就能进行2的50次方运算,等于1125899906842000,即一千万亿次计算。

可以说,现在美国正从超级计算机和量子计算机这两个侧翼,一起向计算能力的峰顶发起冲锋,整个人类计算能力、处理大数据的能力,或将出现爆炸式的提升。

无论生产、科研还是日常生活,世界将会经历一场颠覆性改变。

这真是一场天时地利人和的完美邂逅!

目前来说,人工智能正在朝着我们可预料和不可预料的方向飞速发展。五到十年,人工智能将全面超越人类!

人工智能这场革命的最大特征是,它不改变我们所做的事,它改变的是我们自己。

如果说以前几次技术革命,顶多是人的手、脚等身体器官的延伸和替代,这次人工智能则将成为人类自身的替代。它对人类社会家庭乃至整个社会的冲击,将是前所未有的。

在越来越多的领域,人工智能正在快速超越人类。这也意味着,大批的翻译、记者、收银员、助理、保安、司机、交易员、客服……都可能在不远的未来,失去自己原来的工作。

对此,斯坦福教授卡普兰做了一项统计,美国注册在案的720个职业中,将有47%被人工智能取代。在中国,这个比例可能超过70%。

而不久前驾鹤西去的著名科学家霍金则一直大声呼吁:人类迄今为止最为深刻的影响就是人工智能的崛起。对于人工智能,他说过以下深刻的思考:

这时,世界科技却正在一日千里地发展,很多领域已经到达了大爆发的前夜,洞中方一日,世上已千年。在这场竞争中,中国不能懈怠,不能止步,更不能输。

“神威·太湖之光”计算机

“天河二号”计算机

每秒12.5亿亿次是什么概念呢?清华大学教授、国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍,假设有一个10万人的足球场,里面有10万人,每人有一个笔记本,那么这样它的计算能力相当于100个这样的足球场上这么多人进行计算的能力。

实现核心部件(包括处理器在内)全部国产的中国超算“神威·太湖之光”,一年前以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度首次夺冠,而排名第二的中国超算“天河二号”速度可达每秒3.39亿亿次。

从公司角度看,中美两国计算机企业在榜单前几名仍呈“交错”之势。

美国惠普以143个上榜系统位居第一,中国联想、美国克雷、中国中科曙光、美国国际商用机器公司(IBM)分别以88个、57个、44个和27个系统依次排在第二至第五名。在这之后,中国的浪潮和华为分别以20个和19个系统排第六和第七名。

中国国家超级计算无锡中心副主任、清华大学副教授付昊桓说,中国国产系统连续三次获得世界第一,凸显了中国在超算领域的自主研发能力。

美国“泰坦”计算机

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借助超算,可以解决在交通工具制造、气候问题、生物信息、地震监测、地球科学、天体物理、公共健康、材料科学、人类/组织系统研究等领域的挑战性问题。

“神威•太湖之光”超级计算机部署一年以来,应用领域已经涉及天气气候、航空航天、先进制造、生物医药、新材料、新能源等20个方面,支持国家重大科技应用、先进制造等领域解算任务几百项,一年来共计完成200多万项作业任务,平均每天完成近7000项作业任务。

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延伸阅读:精彩!美国超算夺回世界第一,后面马上看中国的!

6月8日,位于美国田纳西州东部的美国能源部下属橡树岭国家实验室(ORNL)发布了新一代超级计算机Summit,宣布其成为世界上最强大、最智能的科学超级计算机,超越了目前的记录保持者:中国的“神威·太湖之光”。自 2013 年以来,中国超算一直在全球超级计算机排名中位居第一。

美国重回超算榜首地位

▲橡树岭国家实验室网站消息截图

据了解,这台让美国重夺世界第一的Summit超算系统由4608台计算服务器组成,每个服务器包含两个22核Power9处理器(IBM生产)和6个Tesla V100图形处理单元加速器(NVIDIA生产)。Summit还拥有超过10PB的存储器,配以快速、高带宽的路径以实现有效的数据传输。

凭借每秒高达20亿亿次(200PFlops)的浮点运算速度峰值,Summit的威力将是ORNL之前排名第一的系统Titan的8倍,相当于普通笔记本电脑运算速度的100万倍,比之前位于榜首的中国超级计算机“神威·太湖之光”峰值性能(每秒12.5亿亿次)快约60%。

自2013年6月起,中国超算长期蝉联第一,美国的超级计算机再未问鼎全球超算top500榜单。而Summit的问世让这一宝座终易主。

橡树岭国家实验室(ORNL)称,对于某些特定的科学应用,Summit还能够进行每秒超30亿亿次(3.3 exaops)的混合精密计算。Summit前所未有的计算能力将帮助能源、高级材料和人工智能(AI)等研究领域实现新的科学突破,之前不切实际或不可能实现的一系列科学发现将会成为可能。

文章举例称,除了科学建模和仿真外,Summit还为人工智能(AI)和科学发现的整合提供了前所未有的机会,使研究人员能够将机器学习和深度学习等技术应用到人类健康、高能物理、材料探索等领域的问题研究上。

橡树岭国家实验室(ORNL)负责人Thomas Zacharia介绍说,ORNL在75年前成立之初,就确立了致力于解决国家层面重大难题的传统文化。1988年,ORNL的科学家们完成了首次G浮点(gigaflops)运算,1998年完成了首次T浮点(teraflops)运算,2008年完成了首次P浮点(petaflops)运算,2018年又完成了首次exaops计算。

美国能源部长里克·佩里(Rick Perry)表示,超级计算机Summit的发布让美国向“2021年交付E级超算”的目标又迈进了一步。它将在能源研究、科学发现、经济竞争力和国家安全等方面带来深远影响,助力科学家们在未来应对更多新的挑战,促进科学发现和激发科技创新。

“E级超算赛跑”中国暂时领先

不过,美国Summit即将引领的是十亿亿次级别的争夺,而速度达到百亿亿次级别的E级超算才被公认是“超算界的下一顶皇冠”。目前,中、美、欧、日都在向这个目标全力冲刺,中国在进度上暂时处于领先位置。

新华社5月17日报道,国家超算天津中心当日对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机,这也是该原型机首次正式对外亮相。据介绍,“天河三号”原型机将于今年6月部署,年底正式投入使用。

▲“天河三号”原型机(图源:新华社)

“天河三号”型机由三组机柜组成,每组机柜高2米左右,通身黑色,机身上嵌有蓝绿两条醒目的彩条,在彩条中间,“天河”两个字异常醒目。

▲“天河三号”原型机(图源:新华社)

“‘天河三号’原型机采用全自主创新,自主飞腾CPU,自主天河高速互联通信,自主麒麟操作系统,其综合运算能力与‘天河一号’相当。”天津超算中心应用研发部副部长夏梓峻介绍说。

夏梓峻表示,“天河三号”原型机将于今年6月部署在天津超算中心,年底将正式上线投入使用。“原型机的作用是为了验证‘天河三号’的技术路线。”

国家重点研发计划“高性能计算”重点专项总体专家组组长钱德沛教授表示,首套百亿亿次超级计算机预计将在2020年交付。

▲“天河三号”原型机(图源:新华社)

“‘天河一号’的运算能力已经饱和,而‘天河三号’的运算能力是‘天河一号’的200倍,存储规模是‘天河一号’的100倍(使用全新的国产Matrix 2000加速器)。计算密度、单块计算芯片计算能力、内部数据通信速率等方面也将得到极大提升。

国内现在同时启动了三大百亿亿次超算研发,分别是国防科大/天津超算中心的天河三号、中科曙光的E级超算以及江南所/济南超算中心的神威E级。以上三套百亿亿次超算中,有一条要求是共同的,那就是核心处理器必须是国产的,神威·太湖之光上已经用了国产申威SW26010处理器。

全球竞相研发E级超算

目前,全球有多个国家正竞相研发E级超算。中国计划于2020年推出首台E级超算;美国能源部启动了“百亿亿次计算项目(Exascale Computing Project)”,希望于2021年至少交付一台E级超算,其中一台的名字为“极光(Aurora)”,初步规划峰值运算能力超过每秒130亿亿次,内存超过8PB,系统功耗约为40MW。

▲各国超算进度(风闻社区ultracold图)

美国在下一代超算技术方面的研发总投入将达到4.3亿多美元,用美国能源部部长里克·佩里的话说,这些资金就是剑指“下阶段研发百亿亿次系统的全球竞赛”。

此外,欧盟预计于2022年—2023年交付首台E级超算,使用的是美国、欧盟处理器,架构有可能类似ARM;日本发展E级超算的“旗舰2020计划”由日本理化所主导,完成时间也设定在2020年。

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