美国为何追求超级计算机“顶点”？

在最新一期全球超算500强榜单公布前夕，美国8日宣布造出一台名为“顶点”的超级计算机，称其运算能力是目前“世界最强大的”。美国为何追求超算“顶点”？

首先，美国渴望回到超算榜单的“顶点”。全球超算500强榜单每半年公布一次，美国曾经是这个榜单的霸主。但2010年中国“天河一号”首次拿下冠军，后来中国的“天河二号”和“神威·太湖之光”又崛起。在这次6月最新一期榜单之前，“神威·太湖之光”和“天河二号”已连续4次分列冠亚军。

不出所料，美国能源部橡树岭国家实验室8日宣布，已造出当前“世界最强大”的“顶点”超级计算机，其浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次。

由于6月是每半年公布一次的全球超算500强榜单年中更新的时间，美国抢在这期榜单公布前宣布成功研制“顶点”，可见其重回超算之巅的急迫心情。

第二，“顶点”厉害在何处？据介绍，超算“顶点”使用了4608个计算服务器，每个计算服务器中又含有两个国际商用机器公司的22核Power9处理器和6个英伟达公司的Tesla　V100图形处理单元加速器。

该实验室说，它们不仅使“顶点”的浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次，还能让“顶点”在执行某些科学运算时，“混合精度”运算速度达到每秒330亿亿次。

最后，美国计划用“顶点”干什么？美国能源部长里克·佩里说，“顶点”超算将给能源研究、科学发现、经济竞争力和国家安全带来深远影响。美能源部今年将启动遴选科学项目，申请使用“顶点”超算的科学项目已开始排队。

天文学家计划用它模拟超新星爆发。橡树岭国家实验室计算天体物理学家布朗森·梅瑟说，“顶点”的计算能力比早先所用的计算机强大很多，因此能使模拟时间延长数千倍，为研究宇宙中如何出现金和铁等重元素提供线索。

在材料学领域，研究人员需要能在原子层面模拟材料的性质，但他们在过去的计算机上只能模拟数十个原子的行为，现在他们计划用“顶点”模拟数百个原子的行为，从而帮助寻找超导体等新材料。

在人工智能与医疗的交叉领域，“顶点”也有用武之地。比如将其用于癌症研究，帮助医生找出癌症发病过程中基因、生物标记物和环境等因素间的关系。还可用它分析蛋白质和细胞的功能，帮助防治阿尔茨海默病和心脏病等疾病。

美国的Summit是2019年世界排名第一的超级计算机。

Summit是由IBM公司制造，以148.6 petaflops的HPL夺得冠军，而Sierra是由IBM、NVIDIA、和Mellanox联合制造。其运行速度比起中国最快的计算机“神威太湖之光”还要快了60%，简直是逆天，也因此从它手中夺走了“世界上速度最快的计算机”的宝座。

2019全球超级计算机排名TOP500公布，美国的Summit保持着超级计算机榜单之首，中国的神威太湖之光和天河2号分别位列第3、第4位，前十大排名与上一期保持一致，在数量上中国上榜超算达到了228个居首位，而美国则为117台，但性能上，美国上榜超算的性能占榜单性能的37.8%，而中国超算只占到31.9%。

Summit，Sierra和Lassen一样，它配备了Power9 CPU和NVIDIA V100 GPU计算和加速部件。基于高性能共轭梯度（HPCG)基准，Summit达到了2.93 HPCG-petaflops。

2019全球排名前十位的超级计算机

1、Summit(美国)。

2、Sierra(美国)。

3、神威太湖之光(中国)。

4、天河2号(中国)。

5、Frontera(美国)。

6、Piz Daint(瑞士)。

7、Trinity(美国)。

8、AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI)(日本)。

9、SuperMUC-NG(德国)。

10、Lassen(美国)。

---