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“神威”夺冠,是否意味着“大功告成”?

超算有什么用?

当我们遇到大型计算应用,例如:天气预测,物理计算,核爆模拟,大型3D动画渲染,用我们普通的家用电脑根本无法胜任这些任务,于是为了解决单台计算机运算能力有限的问题,我们提出了用多台计算机并行计算来解决,这也是超算的作用。

生命科学、流体空气力学、仿真、气象、气候、环境等是超级计算机传统的几大应用,大数据的处理也是占比较大的地方。在贵州大山里落成的世界最大单口径射电望远镜FAST,一晚上可以产生100TB的庞大数据量,这就需要超算去处理分析。

但是研制像“神威”这么快的计算机可以用来干什么?这既是很多人的问题,也是超级计算机发展面临的矛盾。超级计算机性能不断提升,但由于能耗越来越大,而应用范围却并没有相应扩大。超算在高性能与通用性方面一直存在矛盾。超算在性能不断提升的同时,面对着存储、可靠性、能耗、扩展性以及应用创新等问题。

在每秒10亿次计算能力的时候,超级计算机主要是用于工程计算或者科学计算,但是到了百亿亿次计算能力时,传统的科学计算领域已经很难找到一个需要这么大规模的题目了。未来最新的E级超级计算机的应用可能来自于云计算、云服务,来自于大规模的数据处理。

甚至利用大数据进行科技治霾。霾的成因分析比天气预报更复杂,霾是在天气预报的基础上的一个应用,天气预报主要是大气物理,霾是大气物理与大气化学结合的产物,所以计算更加复杂。据分析,东南沿海的船舶对东南沿海地区雾霾的产生有非常严重的影响。我们可以给万吨轮船装上自动识别系统,这些系统每天在东南沿海和内地运河发回3000亿条记录,这3000亿条再加到大气物理和大气预报的模式里面,可以通过超算去计算东南沿海的雾霾成因,达到科技治霾的效果。

未来E级超算可以应对一些具有重大计算的需求,如全球气候变化模拟、天体物理大数据的处理、模拟宇宙的演化、模拟新型材料及核武器等。同时,除了科学计算,它也将在深度学习、大数据、云计算等领域发挥重大价值,帮助提高人们对各领域日益剧增的海量数据处理利用的能力,并从中发现新事物、新规律和新机会。