导语
“”计算机排行榜是全球计算机性能体系结构的评价指标,同时它也是评价全球超级计算机性能的标准。
50年来,全球的超级计算机的能力每两年就能提升10倍,这是一项非常惊讶的纪录,这样的提升纪录也非常惊讶。
2018年的“”排名,美国占据了榜单的前五名的位置,符合“强大的计算能力”这一评价。
而2020年的“”排名,美国不仅垄断了榜单的前五位,前十位也都是美国的超级计算机,显示了美国在计算领域的领先地位。
美国超级计算机的前三名分别是“”、 “”和“Eagle”,被誉为是世界上最为强大的计算机。
而中国之前一直在超级计算机领域中占据一席之地,神威也一度是排名榜单第一的超级计算机。
然而2020年的“”排名中,我国首台超算“神威·太湖之光”已经跌出了前十的位置,那么我国的超算又为何会跌到这种程度,又应该如何提升它的水平,继续向前发展呢?
美国超级计算机。
美国在计算领域中当然是最为强大的,它不仅拥有最好的芯片、软件、数据库和程序,还有世界上最好的研究机构和大量的人才。
而美国的超级计算机又是世界上最强的计算机,因此美国在计算领域中的实力是全球无人能敌的。
2020年11月的“”世界超级计算机榜单中美国管理技术大学世界排名,美国再次维持着绝对的优势,美国超级计算机占据了前一百名中的79个,其中就拥有全部的前五名。
美国拥有世界上运算能力最为强大的两台超级计算机,分别是“”和“”,峰值运算能力都突破了一亿亿次,具体来看,“”的峰值运算能力达到了1.8亿亿次,而“”则达到2.3亿亿次。
而“”和“”两台超级计算机也是美国为了维持在世界计算领先地位而投入的,两台超级计算机都是建立在“”超级计算机的基础上的,进行了升级换代。
其中“”超级计算机是由AMD公司与美国国防部合作开发的,它拥有世界上最强的运算能力,计算能力的峰值可以达到1.8亿亿次。
而“”超级计算机的建设更是为了满足美国国防部和军方对于高性能计算能力的需求,该超级计算机将会放置在美国国防部研究所拥有的奥克岛实验室中,用于美国军方的高性能计算需求。
该超级计算机的建设不仅对于这个国际级的计算能力研究有着重要的影响,对于国防和军工领域也有着重要的影响,因此为了维持世界领先地位,此次美国在超级计算机领域投入了一定的资金。
超级计算机的建设也代表着一个国家在科技领域的实力,美国拥有世界上最为强大的超级计算机实际上是有原因的。
美国每年在计算领域的投入都比较大,此前美国已经宣布在2022年之前投入美国总价值超过2亿美元的钱用于下一代超级计算机的研究和开发,这笔钱还是来自美国政府的投资。
实际上美国在超级计算机领域的投资一直不少,因为超级计算机可以进行一些科研计算和天气预报等,因此美国的超级计算机非常多。
超级计算机也是需要计算的,它的运算速度和效率远超人力计算速度,目前来看,最好的超级计算机,将大约需要10万年的计算时间,人为计算的话,需要几十万年的时间。
这些超级计算机可以进行一些人为难以完成的工作,不仅可以提高生产效率,还可以使计算领域和科技领域不断发展,展现出了它在科研领域的作用。
但是在现实中,超级计算机在生产环节中被用的较少,这意味着它在生产环节中的价值还没有得到充分的发挥,因此超级计算机还有很大的空间可以发展。
神威跻身超级计算机的榜单。
中国的超级计算机同样也有不少,而且中国拥有的超级计算机同样也是世界上最先进的,神威就是我国研发的第一台超级计算机,也是世界上第一台超级计算机。
2016年6月20日发表了亚洲第一、全球第一的天河3号超级计算机,国家超级计算中心主任和教授陈奇在发布会上介绍了天河3号的细节和用途。
天河3号主机采用了完全由中国自主研发的芯片和硬件,它和天河1号和天河2号的区别主要有三点:速度、规模和架构。
天河3号和前两台相比,无一不是巨大的飞跃,在速度上达到了每秒一亿亿次的速度,是前两台的五倍,规模是两台的5倍,达到100亿亿个核心,而且它用的是自主研发的龙芯,是中国通用计算能力最强的超算。
“神威化”天河3号计算机将成为中国国家超级计算中心的新一代超级计算机,并将于2020年之前投入使用。
这款计算机的主机由国防科技大学信息学院和国家超算中心负责开发,沈伟院士任首席科学家,由陈奇担任主席,并还有许多来自多个领域的研究人员,是中国自主研发的计算机,名字为“神威·太湖之光”。
2016年5月份,美国宣布对中国产值一千亿美元的发展型计算机产品征收反补贴和反倾销关税,这些措施反映了中国计算机产业的发展和挑战。
美国在计算科学和相关架构方面的抑制和打压,都显得特别厉害,因此我国必须要加紧研发自己的超级计算机,才能在计算领域拥有一定的话语权。
然而就在2020年11月份,我国的首台超级计算机神威·太湖之光已经跌出了榜单的前十。
“神威化”天河3号已经不再是榜单的最强超级计算机。
“神威化”天河3号已经停止运算,因此已经不在榜单上面,它的平均性能为1.45亿亿次/秒。
尽管我国的超级计算机“神威·太湖之光”已经跌出了前十,它在特定领域中已处于国际水平,国家超级计算中心主任陈奇称,神威已经在32个标准测试中达到了最高标准。
神威可以对一些医疗器械进行仿真和设计,还是全球最先进的,其实神威已经达到了极限,能够为我国提供强有力的科技保障。
对于神威超级计算机,在特定领域已经达到国际先进水平,但是它也暴露出了我国在超级计算机和计算领域的一些不足。
我国的超级计算机,其实核心还是在软件上,硬件的话是相对落后的,我国在计算领域的软件上还是比较突出的,但是硬件上就显得不如美国了美国管理技术大学世界排名,最新计算机排名:美国霸榜前三,垄断前10,中国却跌出前10,因此我国要想在超级计算机领域有所进步,就需要在硬件设备方面进行投入,提升我国超级算机的核心竞争力。
超级计算机在应用方面的重要作用。
超级计算机在应用方面拥有众多的优势领域,涉及到的领域也比较多,包括了材料科学、生物医学、气象预测、动态仿真、社会和人文科学等,都是计算方法的领域。
在材料科学领域中,中国的超算占有率很大,可以模拟一些聚合物溶液在所谓的软物质领域中的研究,这个方面也是非常重要的。
而在生物医学方面的应用,超级计算机也有着非常广泛的应用,在生物医学领域,科学家们可以模拟大分子之间的交互过程,从而可以找到一些新的药物,这对于人类的健康是非常重要的。
在天气预报领域中,超级计算机也有很多的应用,它可以通过实时数据模拟出未来的天气预报,还可以模拟气候变化,对于很多方面来说,都是非常重要的。
此外,超级计算机还具有很多方面的应用,比如在科研领域中,还有在风险投资领域中,都有超级计算机的应用和贡献。
特别是在风险投资方面,人们可以通过超级计算机的模拟,来判断风险投资的好坏,从而可以为企业提供一定的保障,降低风险投资的风险程度。
未来超级计算机还做出了自己的展望,那就是人工智能和量子计算,在这两个方面,它还有很大的潜力和应用前景,对于超级计算机来说,还有很大的市场。
结语
超级计算机的研究不仅关乎国家科技实力的发展,还对国防和军工领域有重要的影响,它也是作为一种功能多样的大型设备在不断发展和完善。
值得一提的是,超级计算机在发展的过程中,能源管理和降低能耗问题也会越来越突出,如何平衡计算能力和能耗消耗,以达到可持续发展的目的,将会是未来的一个非常重要的方面。
另一方面,在超级计算机的发展中,应该提升自主研发和探索独特领域的技术,也要注意技术的自主可控。
国际上推动超级计算机发展的方式,一方面是国际合作,另一方面就是开放共享,各国之间可以在超级计算机的方面加强交流合作,共同推动计算领域的进步。
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