返回

炽日无冕——我买了一艘航空母舰

首页
关灯
护眼
字体:

第九十七章 超算能力

书架管理 返回目录
    特别声明:为保障创作质量,从12月7日起改为3日一更。请见谅

    97、超算能力

    我的不可思议的能力,来自于不可思议的电子计算机技术发展。日新月异的电子计算机技术,开创了一个崭新的超级计算机时代,也带来了相比过去不可思议的超级解算能力——简称超算。

    1946年,第一台电子计算机“埃尼阿克”问世。第一台电子计算机叫“埃尼阿克”(ENIAC),它于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学宣告诞生。承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦和博克斯组成,总工程师埃克特当时只有24岁。这台计算机研制的初衷是将其用于二战中,用来解算炮弹弹道,可惜直到二战争结束一年后这台计算机才完成。它长30.48米,宽1米,占地面积为70平方米,有30个操作台,约相当于10件普通房间的大小,重达30吨,耗电量为150千瓦,造价是48万美元。“埃尼阿克”使用18000个电子管、70000个电阻、10000个电容、1500个继电器和6000多个开关,每秒执行5000次加法或400次乘法运算,是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。不过,这家伙耗电也是相当的惊人,每开机一次,整个费城西区的电灯都要黯淡一下。

    1954年,防空用的计算机“赛其”诞生。1954年,防空用的计算机“赛其”在美国诞生。“赛其”(SAGE)是用来帮助美空军追踪雷达信号的。它是最早由人工操作的实时控制计算机系统,能够接收各侦察站雷达传来的信息,识别出来袭飞行物,然后由操作者指挥地面防御武器瞄准敌方飞行器。它重达 300 吨,放置在一个水泥堡垒中。它配备了诸如调制解调器和图形显示技术,而且它的处理器还是“双核”的。“赛其”是冷战时期的产物。当时,苏联爆炸了第一颗原子弹,冷战日渐加剧,美国政府希望把电脑的优势用于军事目的上,由此建立了一个能使国家边境免遭空袭的半自动地面防御系统“赛其”。

    1964年,IBM System/360 大型机问世1964年,IBM的System/360 大型机问世。作为IBM可互换计算机系列的家庭成员中的一员,IBM System/360 大型机是第一个可涵盖全范围应用软件的计算机,大大小小的软件,从商业到科学,都可以进行安装应用。高端的System/360大型机曾在NASA的阿波罗登月计划以及空中交通控制系统中得到应用。IBM重金研制IBM System/360 大型机并大获成功,一举确立了其市场上的统治地位。而且几乎没有什么计算机能像IBMSystem/360 大型机那样长命了,甚至有些360大型机至今仍在运行。

    1976年,第一台超级计算机Cray-1问世,它在当时也是世界上运行速度最快的计算机。尽管价格不菲,每台售价在五百万到一千万美元之间,它仍然相当畅销。它是计算机设计师西摩·克雷(Seymour Cray) 设计出的众多超级计算机之一,西摩·克雷终身致力于超级计算机的研制,被被誉为超级计算机之父。它有一个由氟利昂散热的64位系统,运行的速度为80MHz,带有8MB的RAM。和它的散热系统一起计算,Cray-1的第一个模型重达5.5吨。 从此,人类正式进入超算时代。

    “超级计算(Supercomputing)”这一名词在1929年《纽约世界报》关于“IBM为哥伦比亚大学建造大型报表机(tabulator)的报道”中首次出现。是一种由数百、数千甚至更多的处理器(机)组成的,能计算普通PC机和服务器不能完成的大型、复杂课题的计算机。

    把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度,那么超级计算机就达到了火箭的速度。在这样的运算速度前提下,人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。自1976年美国克雷公司推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机以来,突出表现一国科技实力的超级计算机,堪称集万千宠爱于一身的高科技宠儿,在诸如天气预报、生命科学的基因分析、核业、军事、航天等高科技领域大展身手,让各国科技精英竞折腰,各国都在着手研发亿亿级超级计算机。

    国际TOP500组织23日公布了最新的全球超级计算机500强排行榜,中国的“天河二号”超级计算机以比第二名美国“泰坦”超级计算机快近一倍的速度,连续第三次获得冠军。TOP500榜是对全球已安装的超级计算机“排座次”的最知名排行榜。从1993年起,由国际TOP500组织以实测计算速度为基准每年发布两次。

    自2013年6月以来,“天河二号”就以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度稳居榜首。这组数字意味着,天河二号运算1小时,相当于13亿人同时用计算器计算1000年。

    “天河二号”通过互联网正式向国内外用户开放使用,目前申请使用的用户达到120家。已在商用大飞机设计、基因测序等方面成功应用。通过“天河二号”,中国商用飞机在国际上首次实现了全机复杂构型高精度大规模数值模拟;中科院上海药物研究所使用“天河二号”完成了600多个各类药物的体内外活性测试评价,为治疗恶性肿瘤、乙肝、糖尿病等疾病提供了新的途径。超级计算机开发“大数据”软件在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。

    不过,目前我国在超算应用领域还十分薄弱,九成以上的超算软件都依赖国外进口。这也导致我国虽然拥有性能很强的大型超算系统,却缺乏相匹配的大规模并行软件,很多大型超级计算机不得不拆分成小规模的集群来跑应用,大系统并没有发挥出应有的价值。为了加强超级计算的社会应用,科技部已宣布投入数亿资金,开发超算应用软件。

上一章 目录 下一章