世界上最快的超级计算机每年会进行两次测试,看哪台是一流的。

这些价值上亿美元的机器通常在数十万个处理器上运行,占用仓库楼层,消耗大量能量,以令人难以置信的速度处理数字。所有这些计算都是针对人类面临的一些最艰巨的挑战,比如先进的气候模型或蛋白质模拟,以帮助治疗疾病。

在过去的两年里,美国的峰会是世界上最快的超级计算机。但在本周,一种新制度取得了成功。根据Top500的高性能linpack基准测试(HP-L),日本的Fugaku以每秒415千万亿次的速度运行,比Summit快2.8倍。

这意味着Fugaku每秒完成415千万亿次简单的数学运算。你需要地球上的每个人在20个月的时间里每秒完成一次计算——不需要上厕所——才能与Fugaku瞬间完成的计算相匹配。

日本最近一次以其K型计算机位居榜首是在2011年。由理研研究所和富士通开发的,Fugaku took十亿美元,以及接下来十年的大部分时间构建。它之所以引人注目,是因为它不像它的许多竞争对手那样使用图形处理单元(gpu),而且它是第一个使用Arm处理器的顶级超级计算机——Arm处理器是一种高效的芯片设计,通常用于移动设备。

除此之外,Fugaku的机器学习速度也非常快。

世界顶级人工智能智能体

虽然超级计算机在历史上主要用于军事和科学研究——Fugaku已经开始处理冠状病毒数据——但它们也越来越多地被用于运行机器学习算法。事实上,河谷大学的前身高峰会(Summit)就是如此从头开始设计考虑到人工智能。

同样地,Fugaku将成为一个无与伦比的人工智能智能体。

通过一种新的测量方法HPL-AI, Fugaku能够在a速度为1.4万亿次浮点运算。这个标志是世界上最快的。

以更传统的标准(即HP-L标准,而不是hp - ai标准)来衡量,百亿亿次计算将是下一个重大的计算里程碑,预计将持续十多年。第一批这样的系统预计将在明年或后年建成。但在机器学习方面,Fugaku已经做到了。

这一点意义重大,因为人工智能研究人员正在快速扩大机器学习算法的规模。例如,OpenAI最近推出了一个大规模的新机器学习算法被称为GPT-3的自然语言处理。该算法因其大小、1750亿参数以及学习和执行一系列任务的能力而引人注目。

OpenAI还与微软合作资助和建设一台致力于机器学习的超级计算机。微软(非官方地)宣称它将是世界上速度第五快的超级计算机,尽管Fugaku的系统肯定会让位。

单是计算能力是否就足以推动机器学习不断取得突破,这是一个争论的来源,但很明显,我们将能够检验这个假设。

超级计算能力

无论是军事领域、科学领域还是人工智能领域,超级计算机的世界仍然是一个充满竞争的领域。

中国和美国的顶级超级计算机交易已经持续了近十年。美国最近占据了前两名,但中国的“神威太湖之光”和“天河2a”连续近5年位居榜首。从Top500机器总数来看,2016年,中国超过了美国再也没有回头。中国拥有226台超级计算机,而美国只有114台。

它不是美国和中国的对手,但日本也不是超级计算机的懒虫。

中国拥有30台超级计算机,排名世界500强第三。尽管日本的系统更少,但其每秒530千万亿次的运算速度(主要要感谢神州大学)目前仅落后于中国的565千万亿次和美国的644千万亿次。即便如此,河谷可能也不会占据王位很长时间。

两套美国百亿亿次级系统——英特尔公司和阿贡国家实验室的极光还有克雷,AMD和橡树岭国家实验室前沿第三艘,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的埃尔卡皮坦(El Capitan)也将于明年面世。中国也有三个exascale系统其中一项工程可能在明年完成。

大流行的计算

当全世界都在等待这批即将到来的百亿亿次超级计算机时,今天还有很多事情要做。

受新冠病毒大流行的影响,理研所提前一年将“Fugaku”项目投入运营。该系统被用于治疗方法的研究,以及绘制病毒如何传播和可以减缓病毒传播速度的地图。

理研计算科学中心主任Satoshi Matsuoka,说Fugaku的速度已经展示出来了。松尾提到了一项关于Covid-19臭名昭著的刺突蛋白的研究,他说,如果在Fugaku上使用K电脑,可能需要几天或几周的时间,但在Fugaku上只需要三个小时。它并不是唯一一家。

Covid-19高性能计算联盟已经组装了41台能够达到483千万亿次运算的超级计算机,用于66个项目,包括一些研究病毒生物学、潜在治疗方法以及如何改善病人护理的项目。

“河谷号”的早期发射,从技术上讲仍处于测试模式,但该机器将在2021年全面投入使用。如果能看到它全力运转的样子,那就太棒了。

图片来源:富士通

杰森是奇点中心的执行编辑。188金宝搏app1.1.94在进入科技领域之前,他做过有关金融和经济的研究和写作。他对几乎所有的事情都很好奇,遗憾的是他只知道其中的一小部分。