美國(guó)向下一代“超級(jí)計(jì)算機(jī)”發(fā)力

美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬日前簽署行政命令，將推出“國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃”，目標(biāo)是在2025年以前建造世界上速度最快的高性能計(jì)算機(jī)，據(jù)稱其每秒計(jì)算峰值高達(dá)百億億次，比目前領(lǐng)先的高性能計(jì)算機(jī)計(jì)算速度快30倍左右。

高性能計(jì)算機(jī)也稱為“超級(jí)計(jì)算機(jī)”，是一個(gè)國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力的象征。奧巴馬簽署的這份行政命令顯示，“國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃”力圖找到未來計(jì)算機(jī)發(fā)展的頂尖技術(shù)，為突破摩爾定律后的高性能計(jì)算機(jī)研發(fā)探索新的規(guī)律。除了大大提高運(yùn)算速度，新一代高性能計(jì)算機(jī)還注重全面提高硬件和加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力。

隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)性能的提高，其應(yīng)用更加廣泛、工作效率更高。比如，自20世紀(jì)70年代以來，計(jì)算流體動(dòng)力運(yùn)用與飛機(jī)設(shè)計(jì)，大大減少了風(fēng)洞和飛行測(cè)試成本。現(xiàn)在的高性能計(jì)算機(jī)只能模擬單個(gè)機(jī)翼在特定條件下的飛行狀態(tài)，而美國(guó)航空航天局的研究顯示，下一代高性能計(jì)算機(jī)可以真實(shí)模擬飛機(jī)雙翼在遇到氣流等動(dòng)態(tài)情況下的飛行狀態(tài)。

目前，高性能計(jì)算機(jī)已經(jīng)在天氣預(yù)報(bào)、基因測(cè)試、藥物研發(fā)等各方面有著廣泛應(yīng)用。白宮科技政策辦公室科技與創(chuàng)新副主管湯姆·卡利爾和國(guó)家經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任詹森·米勒表示，高性能計(jì)算機(jī)與大數(shù)據(jù)的結(jié)合能夠提高計(jì)算機(jī)的分析能力，使計(jì)算機(jī)模擬更接近實(shí)際狀態(tài)，隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的需求會(huì)進(jìn)一步增加。

美國(guó)能源部、國(guó)防部和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)將領(lǐng)導(dǎo)下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)。美國(guó)航空航天局、聯(lián)邦調(diào)查局、衛(wèi)生部、國(guó)土安全部、國(guó)家海洋和大氣局等也會(huì)參與設(shè)計(jì)，并根據(jù)各自需求提出特殊設(shè)計(jì)要求，深度介入操作系統(tǒng)、軟件等的早期設(shè)計(jì)，推動(dòng)高性能計(jì)算機(jī)將成為一些政府關(guān)鍵部門的重要資源，在一定程度上使高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用前景得到保證。

美國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)先，在高性能計(jì)算機(jī)十強(qiáng)名單中，有5個(gè)在美國(guó)。在500強(qiáng)名單中，美國(guó)的數(shù)量也是最多，美國(guó)還是高性能計(jì)算機(jī)運(yùn)用最廣泛的國(guó)家之一。但近年來，其他國(guó)家超算技術(shù)也在快速發(fā)展，中國(guó)“天河二號(hào)”連年名列速度最快的榜首。

為趕超中國(guó)，美國(guó)政府2014年11月宣布投資3.25億美元建造兩臺(tái)比“天河二號(hào)”快3到5倍的超級(jí)計(jì)算機(jī)，今年4月9日又宣布投資2億美元再建造一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)。今年初，美國(guó)限制向中國(guó)的超算中心等4家機(jī)構(gòu)出口英特爾至強(qiáng)處理器。

有專家指出，美國(guó)要研發(fā)的百億億次級(jí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)能耗更高，其耗能目標(biāo)可達(dá)6000萬(wàn)瓦，將是目前的幾十倍，可能需要一個(gè)電站來保障運(yùn)行。美國(guó)《連線》雜志分析，美國(guó)要達(dá)到目標(biāo)，不僅僅要找到能耗效率很高的計(jì)算機(jī)部件及設(shè)計(jì)方法，還要有與之匹配的軟件，困難不小。

（本報(bào)華盛頓8月11日電）