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美國重回超級計算機排名榜首,中國未提交測試結果


田納西州一台功能強大的新型超級計算機讓美國在計算速度上重新奪回了令人艷羨的世界第一,對於這項在科學、醫學和其他領域發揮重大作用的技術來說,這是一大里程碑。
這台位於橡樹嶺國家實驗室的巨型計算機名為「前沿」,該實驗室週一宣布,在研究人員用於對超級計算機進行排名的一組標準測試中,它成為了首台取得每秒百億億次運算性能的計算機。幾年前,美國能源部承諾投入18億美元,打造三個具有科學家所謂「百億億次級」性能的系統。
但伴隨世界第一而來的,還有一個警告。一些專家認為,在百億億次級計算的競爭中,「前沿」比不上中國的兩個計算機系統,後者的運營商還沒有提交測試結果,供監督「500強排名」的科學家評估。專家們表示,他們懷疑美中之間的緊張關係可能是中國沒有提交測試結果的原因。
「傳言說中國是有些東西的,」田納西大學計算機科學的傑出教授傑克·唐加拉說,他幫助領導500強排名的評選工作。「就是沒有官方的說法。」
長期以來,超級計算機一直是國際競爭的焦點。這種房間大小的計算機最初被用來破解密碼和設計武器,但如今也在疫苗研發、測試汽車設計和模擬氣候變化方面發揮著重要作用。
幾十年來,美國技術一直主導著該領域,但中國現已成為一股主導力量。2016年至2018年,「神威·太湖之光」系統的運算速度被評為世界第一。在最新的500強排名中,中國佔到137台,美國則有126台上榜。
日本上榜數量較少,但仍是強有力的競爭者。2020年6月,神戶的「富岳」系統取代了橡樹嶺國家實驗室的IBM系統,躍居榜首。
「前沿」讓該實驗室重回榜首位置。這一系統由慧與科技研發,使用了兩種來自超微半導體公司的晶片,在500強評選組織的測試中,其運算速度是「富岳」的兩倍多。
「這是我國的榮耀時刻,」橡樹嶺國家實驗室負責人托馬斯·扎卡裡亞在德國一個行業活動的線上簡報會上說。「它在提醒大家,我們仍可以追求超越我們自身的東西。」
扎卡裡亞表示,該系統由74個機櫃組成,每個機櫃重達3600公斤,由於疫情和供應鏈危機導致的零部件獲取問題,打造這個系統變得更加困難。但他預測,「前沿」很快就能在研究新冠影響和幫助過渡到更清潔能源等方面發揮重大作用。
中國研究人員以往也曾參與該評選。但由於美國採取了一系列措施來限制中國技術的進步,包括讓一些中國企業更難獲得可用於製造超級計算機的外國晶片,中國對超級計算機技術進步的宣傳變得更加低調。
但中國在國產微處理器的設計上已經取得了重大進展,這是超級計算機升級的關鍵。該領域的權威、亞洲科技資訊公司負責人戴維·卡漢納去年就曾經描述過中國兩台百億億級超級計算機的細節,稱它們都使用了自己的晶片技術。
根據卡漢納在一次技術會議上分享的演示,其中一台是早期「神威」超級計算機的迭代,名為「海洋之光」。另一台「天河三號」則是「天河-1A」的迭代,後者在2010年成為了中國首台位居500強榜首的超級計算機。
去年11月就有更多證據表明,中國突破了百億億次級計算的障礙,當時14名中國研究人員獲得了國際計算機協會頒發的聲名顯赫的戈登貝爾獎,表彰他們在新的「神威」系統上以百億億次級的計算速度進行了量子電路模擬。研究人員在一篇技術論文中報告稱,橡樹嶺國家實驗室此前最快的超級計算機完成這種運算估計需要一萬年,而中國的系統僅需304秒。
「他們算是洩漏了自己的超級計算機達到了百億億次級,」海伯利安研究公司的分析師史提夫·康威表示。「很多人的推測是,他們不希望引來美國的進一步制裁。」
康威和其他專家表示,他們認為這些中國新計算機的晶片產自台灣,「前沿」使用的關鍵晶片也是如此。他說,中國的先進晶片製造能力依然遠遠落後。
除了助力科學研究,橡樹嶺國家實驗室的超級計算機還能幫助供應商推廣一些新產品。扎卡裡亞說,慧與科技在2019年收購了超級計算機行業的先驅企業克雷公司,後者研發出「SlingShot」網路技術,對「前沿」的性能產生了重大影響。
超微半導體公司不僅貢獻了微處理器,還有一種圖形處理晶片,此前主要被用於競爭對手英偉達的超級計算機。這兩種超微半導體晶片也被百億億次級系統「酋長岩」選用,該系統計劃於2023年安裝在加州的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室。
伊利諾州阿爾貢國家實驗室的第三台百億億次級超級計算機原計劃於2021年交付,該系統使用了英特爾的三種晶片。但英特爾的製造問題導致了延誤,該系統預計將在今年晚些時候推出。


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