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登顶世界第一的日本超算“富岳”强在哪?

2020/07/14

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       日本理化学研究所(理研)和富士通开发的超级计算机“富岳”在运算速度等全球排行榜上夺得四项冠军。“富岳”追求使用便利性,先于海外企业加紧开发的新一代超算投入运行,运算速度远远高于第2名。“富岳”还很快在新冠传染病研究方面取得成果,不断积累实绩。

   

“富岳”在超算排行榜上夺得世界第一后,理研理事长松本纮(右)在“富岳”前拍照留念(6月23日,神户市中央区)

   

       超算是通过使用大量相当于生物大脑的CPU(中央处理器)和GPU(图像处理芯片)来大幅提高运算能力的计算机。擅长同时处理多种要素的计算,能通过模拟(数值计算)来得出现实世界中很难实施的试验等的结果。每秒运算次数越多,获得的答案精度就越高。以美国和中国为代表,世界各国展开了激烈的开发竞争。

 

       运算速度等位居首位

 

       在关于高速计算机的国际专家会议发布的最新排行榜上,“富岳”摘得四项桂冠,分别为(1)每秒钟的运算速度;(2)与实际用于分析的软件相近的运算速度;(3)大数据处理速度;(4)让人工智能(AI)学习数据的速度。富岳的运算速度为每秒41.5京次(1京为1亿亿),与排名第二的美国IBM等研发的“顶点”(Summit)拉开了2倍以上的距离。

 

       这是日本国产超算自“京”以来时隔8年半重获冠军。“京”创下的每秒运算次数纪录为8162万亿次,速度是当时排名第二的中国超算的3倍以上。“富岳”是第6台夺得世界冠军的日本超算。这再次证明日本的硬件技术之强,不过过去“京”存在一个课题,那就是使用不够便利。

 

       “京”运用了负责研发的富士通使用的CPU的基本设计,可以使用的操作系统有限。因此,用户使用“京”时,需要花功夫自己更换或者重新开发操作系统。针对投入国家经费研发的超算,用户一直要求采用便于使用的设计。

 

       富士通社长时田隆仁表示,“怀着对使用便利性的强烈追求推进了富岳的开发”。修改了CPU的基本设计,运用了作为智能手机CPU等广泛普及的英国ARM的基本设计。操作系统也采用企业广泛使用的美企开发的Linux,提高了兼容性。

 

       已应用于新冠研究

     

       全球企业和研究人员开发的很多软件无需费力调整就能在富岳上使用。日本理化学研究所和京都工艺纤维大学等组成的研究团队已在新冠研究中使用“富岳”模拟了说话和打喷嚏时飞沫扩散的过程。“富岳”有望为防疫发挥作用。

 

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