美計(jì)劃研制全球最快E級(jí)超算

美國(guó)能源部7日宣布，將斥資6億美元授權(quán)美國(guó)克雷公司（Cray）和超威公司（AMD）研制代號(hào)“前沿”（Frontier）的E級(jí)超算。其浮點(diǎn)運(yùn)算速度可達(dá)每秒150億億次，預(yù)計(jì)2021年交付。美國(guó)能源部稱，“前沿”有望成為全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)。

“前沿”到底有多強(qiáng)？超威公司公布的資料顯示，“前沿”的計(jì)算速度相當(dāng)于當(dāng)前全球速度最快的160臺(tái)超算的總和，網(wǎng)絡(luò)帶寬是普通家庭互聯(lián)網(wǎng)的2400萬(wàn)倍，足以在一秒鐘內(nèi)下載10萬(wàn)部高清電影。該系統(tǒng)將安裝在美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際占地面積將近700平方米，電纜長(zhǎng)度達(dá)到145公里。

“前沿”因何而強(qiáng)？其采用克雷公司的Shasta超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)及Slingshot高性能互連設(shè)備，超威公司將針對(duì)高性能計(jì)算和人工智能應(yīng)用為其定制霄龍中央處理器（CPU）和Radeon Instinct圖形處理器（GPU）。

超級(jí)計(jì)算機(jī)都是耗電能手。“前沿”由100個(gè)機(jī)柜組成，每個(gè)機(jī)柜的額定功率為300千瓦，整個(gè)系統(tǒng)的功率超過(guò)30兆瓦。相比之下，當(dāng)前全球最強(qiáng)超算、同樣位于橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“頂點(diǎn)”（Summit），功率為13兆瓦。

事實(shí)上，“前沿”已經(jīng)夠省電了。它的計(jì)算速度超過(guò)“頂點(diǎn)”7倍，功率卻不到其3倍。相比5年前科學(xué)家們對(duì)E級(jí)超算用電量的評(píng)估，“前沿”節(jié)約了50％的能耗，這主要得益于克雷和超威公司共同設(shè)計(jì)的CPU－GPU異構(gòu)并行計(jì)算結(jié)構(gòu)。此外，6億美元的預(yù)算也不算高，“頂點(diǎn)”的成本已經(jīng)高達(dá)2．14億美元。