《華爾街日報》：超級計算機(jī)需求猛增
據(jù)《華爾街日報》報道，超級計算機(jī)帶來的科技變革極大地刺激了超級計算機(jī)的市場需求。報道稱，本周美國伊利諾伊州和特克薩斯州展出兩臺超級計算機(jī)，每臺計算機(jī)的占地面積和一個籃球場差不多。它們采用新型的半導(dǎo)體器件組合方式，解決科學(xué)領(lǐng)域 （如氣候、地震預(yù)測和醫(yī)療等等）內(nèi)的復(fù)雜問題。還有一些實驗室使用自己的硬件架構(gòu)搭建超級計算機(jī)，這凸顯了長期由個人電腦技術(shù)主宰的超級計算機(jī)領(lǐng)域發(fā)生新 變化。
“我們設(shè)計了很多架構(gòu)，”美國橡樹嶺國家實驗室某大型超級計算機(jī)中心的項目總監(jiān)巴迪·布蘭德（Buddy Bland）表示。他本人負(fù)責(zé)Titan項目，這臺價值1億美元的超級計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算速度最近被評為世界最快。“現(xiàn)在多元化的設(shè)計方案超過以往任何時候。”布蘭德說。
當(dāng)今速度方面的冠軍頭銜不會保持太久。由于超級計算能力和國防以及經(jīng)濟(jì)競爭力密切相關(guān)，美國、歐洲和亞洲的研究機(jī)構(gòu)都加入組裝更大、更快系統(tǒng)的比賽。商業(yè)用戶，比如醫(yī)藥公司、汽車和能源公司也增加了采購量。
市場調(diào)研公司IDC預(yù)計，去年售價超過50萬美元的超級計算機(jī)銷售額增加29%,達(dá)到56億美元。與此相對應(yīng)的是，普通用途計算機(jī)的銷售額下降1.9%,減至513億美元。
位于西雅圖的公司Cray自20世紀(jì)70年代起就從事超級計算機(jī)銷售，該公司稱去年利潤增長11倍，達(dá)到1.612億美元，營收增加78%,達(dá)到4.21億美元。“火爆的一年。”Cray首席執(zhí)行官彼得·溫加羅（Peter Ungaro）評價道。
這些現(xiàn)象都突出地表明，計算機(jī)模擬在很多方面已經(jīng)取代物理實驗作為科學(xué)或者理論研究的方法。隨著超級計算的功能不斷發(fā)展壯大，科學(xué)家能夠通過更多細(xì)節(jié)分析物體或者現(xiàn)象的模型。
于是，美國能源部和國家科學(xué)基金會資助科研機(jī)構(gòu)采購新型超級計算機(jī)用于科學(xué)研究。
比如，國家科學(xué)基金會出資2.26億美元資助Cray和伊利諾伊大學(xué)合作研發(fā)“藍(lán)水”超級計算機(jī)；該基金會還投資5700萬美元資助戴爾公司與德克薩斯州立大學(xué)研發(fā)超級計算機(jī)“Stampede”.
“我們最終能夠得到足夠的計算能力，并改革我們做科研的方式。”國家科學(xué)基金會超級網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施部門的主管艾倫·布萊特柯基（Alan Blatecky）說道。
“藍(lán)水”當(dāng)前正用于多項科研任務(wù)，例如創(chuàng)建詳細(xì)的HIV病毒基因組的行為描述，模擬6000萬微粒的狀況；而Stampede則用于預(yù)測加利福尼亞州破壞性地震的發(fā)生頻率。
計算能力的改進(jìn)很大程度依賴于半導(dǎo)體器件的創(chuàng)新。超級計算機(jī)制造商曾經(jīng)都是自行設(shè)計內(nèi)部的電路，而自20世紀(jì)90年代開始，他們利用大量英特爾、AMD公司的芯片集成整個系統(tǒng)。
單純增加更多x86芯片改善計算性能的做法具有局限性，部分原因是這種方法需要消耗更多的電流。因此，諸如IBM之類的公司開始采用低功耗芯片制造超級計算機(jī)。
其他的公司也開始采用特殊芯片改善x86芯片計算機(jī)的性能。最顯著的一點是，用于視頻游戲圖像處理的顯卡芯片能同時處理多項任務(wù)，提高計算機(jī)的運(yùn)行速度，因此Cray的“藍(lán)水”以及Tian系統(tǒng)均采用了英偉達(dá)公司的顯卡芯片和AMD的微處理器。
不過“藍(lán)水”計算機(jī)別具一格，內(nèi)置存儲容量比其他系統(tǒng)要大的多。布萊特柯基稱，這使得它能夠處理其他計算工作。
與此同時，Stampede是首個大范圍使用英特爾新型集成芯片的系統(tǒng)，該芯片包含61個簡化的x86處理器。除了標(biāo)準(zhǔn)的英特爾服務(wù)器處理器，它還配置了6880個新型Xeon Phi芯片。英特爾表示，比起顯卡芯片，編寫超級計算機(jī)程序的人對該芯片更熟悉。
“Xeon Phi讓我們喜歡的地方在于，它依然能讓人們熟練使用之前所學(xué)的x86芯片技術(shù)。”德州先進(jìn)計算機(jī)中心（TACC）的負(fù)責(zé)人杰伊-博伊瑟（JayBoisseau）說道。
