2016年,一臺名為“神威·太湖之光”的超級計算機(jī)獲得了“世界運算速度最快計算機(jī)排名”的冠軍。這又是一臺中國制造的“超算”,中國簡直已經(jīng)成了超算的超級大國!
超乎想象的電腦
“超算”是什么?本質(zhì)上講,就是一臺電腦。
嘿嘿,電腦?誰家沒有啊!但超算這種電腦,可不是你平時用來上網(wǎng)、玩游戲的電腦可以相提并論的呦!就拿“神威·太湖之光”來說吧,它的平均運算速度能夠達(dá)到每秒一千萬億次,在這種運算速度面前,普通家用電腦的運算能力可以忽略不計……
換一個說法,你就能體會到超算的恐怖:“神威·太湖之光”使用了40960塊性能超強(qiáng)的處理器芯片,而每一塊這樣的芯片相當(dāng)于20臺目前性能最高的家用電腦!
“神威·太湖之光”1分鐘的計算能力相當(dāng)于全球72億人用計算器不停地算啊算,算上32年!沒錯,它就是“世界計算之王”。
為什么這么快?
超算是怎樣擁有如此驚人的運算能力的呢?其實,超算的原理并不復(fù)雜,說白了就是由眾多計算機(jī)處理核心“集中力量辦大事”,它的運算速度在超大數(shù)量的處理核心能力疊加之下,怎么可能不快?
但是,并不是簡單地將很多電腦連起來就可以。想想看,我們平常使用的電腦,經(jīng)常會遇到軟件、硬件不兼容等情況造成的死機(jī)等問題,一臺電腦尚且如此,成千上萬臺連在一起,那問題肯定層出不窮。能夠解決這些問題,保證巨量電腦處理器協(xié)同運行,擁有這種技術(shù)的國家全世界也沒幾個。
難怪,超算被看作是一個國家實力的象征。
用來干嗎?
什么領(lǐng)域需要這樣恐怖的計算能力呢?
嗯,你首先想到的估計就是航天。沒錯, 人類的航天技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)成為最復(fù)雜的科研系統(tǒng)之一。小到一顆衛(wèi)星上天,大到綜合性空間站,再到登月、火星探索甚至未來的登陸火星,從航天設(shè)備到天文管理,海量的數(shù)據(jù)還真需要超算這種“計算王”來負(fù)責(zé)。
還有氣象。最近十幾年來,人類對于氣象預(yù)報的研究有了長足的進(jìn)步,你沒覺得現(xiàn)在天氣預(yù)報越來越準(zhǔn)確了嗎?氣象的變化非常復(fù)雜,只有動用超算才能快速準(zhǔn)確地通過數(shù)據(jù)分析來預(yù)判氣象的變化。
別忘了原子能,也就是核能的應(yīng)用。無論是核武器的研發(fā),還是民用核電站的建設(shè),都離不開超算在背后默默貢獻(xiàn)巨大的力量。更別說最前沿的原子物理、天體物理等需要無數(shù)數(shù)據(jù)計算與模擬實驗的領(lǐng)域,對超算的需求量大到超乎你的想象!
好馬配好鞍
超算如此厲害,而且應(yīng)用領(lǐng)域如此廣泛,絕對是未來人類文明走向的“風(fēng)向標(biāo)”。然而,中國雖擁有“世界第一計算王”,卻面臨著“計算王沒活兒干”的尷尬問題。這是怎么回事?
很簡單,就像我們?nèi)粘J褂玫碾娔X一樣,你要做運算,就需要計算軟件,你要繪畫,就要有繪圖軟件,你想看電影,還得有視頻播放軟件不是?超算要在不同的科研領(lǐng)域施展身手,也需要使用相應(yīng)的軟件,中國超算目前就特別缺各種應(yīng)用軟件。
由于使用成本的限制,為中國超算開發(fā)應(yīng)用軟件是一件比較困難的事情,因為這種軟件開發(fā)出來,可能只有一兩臺超算能使用,普通電腦根本用不上,這就導(dǎo)致這種軟件的售價會高到離譜,因此也就沒有軟件開發(fā)公司愿意去做了。
看來,中國的“計算王”還有很多需要學(xué)習(xí)的“課程”,給它們一點時間,這些問題總能得到解決。畢竟,17年前中國都還沒有一臺超算呢,對吧?