发布日期:2024-07-30 10:58 点击次数:201
你可能很难领悟全国上最快的超等筹谋机的运算处理才略。
好意思国田纳西大学的筹谋机科学家杰克·东嘉利()这么形色:“要是地球上的每个东谈主每秒王人作念一次筹谋,那么需要四年的时辰才能赶上这台超算一秒钟的筹谋才略。”
这台超等筹谋机名为“Frontier”,当今仍是全国上独逐个台百亿亿次级超算。
它位于好意思国田纳西州东部山区的橡树岭国度实验室,于 2022 年 5 月与公众碰头,占据的空间足足有两个网球场那么大。
Frontier 使用了约莫 5 万个处理器,远远碾压广大的个东谈主电脑。
它的功耗约为 2000 万瓦,而札记本电脑的功耗唯有 65 瓦傍边。它的建形资本是 6 亿好意思元。
欧博电子游戏图 | 橡树岭国度实验室的百亿亿级超算(起头:OLCF)
当 Frontier 上线时,它记号着所谓的百亿亿次筹谋(exascale computing)的问世。这意味着它每秒不错施行百亿亿次浮点运算(即 1018 次浮点运算)。
自它问世以后,科学家们还在制造更多这种速率极快的筹谋机:2024 年,好意思国和欧洲王人将有几台百亿亿次超算进入使用。
但运算速率并不是终极方案。
推敲东谈主员正在建造的百亿亿次超算,将用于探索生物学、表象、天文体和其他领域过去无法惩处的科学和工程问题。
在接下来的几年里,科学家们将使用 Frontier 来运行东谈主类有史以来最复杂的筹谋机模拟。
转型他们但愿探索尚未找到谜底的天然问题,并设想包括交通、医学等好多领域的新手艺。
举例,好意思国匹兹堡大学的埃文·施耐德()正在使用 Frontier 模拟咱们的星系是若何随时辰演变的。
她对星河系表里的气体流动止境感风趣风趣。
在某种进度上,星系是会“呼吸”的:气体流入其中,通过引力团聚成恒星。但气体也会流出,举例,当恒星爆炸并开释物资时。
推敲了星系“呼气”的机制。
其暗示:“咱们不错将模拟与本色不雅测到的天地进行比较,这让咱们知谈咱们是否得到了正确的物理旨趣。”
正在使用 Frontier 竖立一个星河系的筹谋机模子,该模子具有富裕高的分辨率,不错放大单个爆炸的恒星。
ug环球百家乐这意味着,该模子必须捕捉到 10 万光年外星河系的大法子特质,以及直径约 10 光年的超新星的特质。
她说:“这从未有东谈主完毕过。”
你可能不明晰这种分辨率意味着什么。打个譬如,它访佛于创造一罐啤酒的物理精准模子,其精度为单个酵母细胞,何况不错展示酵母之间的互相作用。
通用电气的高档工程师司提反·普雷厄比()正在使用 Frontier 模拟下一代飞机设想的空气能源学。
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为了普及燃油后果,通用电气正在推敲一种被称为“怒放式电扇架构”的发动机设想。
喷气发动机使用电扇来产生推力,电扇越冒昧味着后果越高。
为了让电扇变得更大,工程师们谈判移除被称为发动机舱的外部结构框架,这么叶片就像风车相同显现在外面。
“筹谋机模拟使咱们能够在设想阶段的早期就赢得空气能源学性能的详备视图,”说。
举例,它们让工程师们了解若何塑造更好的空气能源学电扇叶片,或者使它们更安逸。
Frontier 将止境有益于对湍流的推敲。湍流是被扰动的流体的费解通顺,在这种情况下,是电扇周围的空气。
在天然界中,湍流是一种常见征象。
咱们不错在波澜的撞击中不雅察到它,也不错在烛炬灭火后起飞的褭褭炊烟中看到它。
但科学家们仍在致力揣度湍流究竟是若何流动的。
这是因为它的通顺既受宏不雅影响(如压力和温度变化),也受微不雅影响(如空气中单个氮分子之间的互相摩擦)。
多重法子上力的互相作用使通顺复杂化。
“在读推敲生的时候,(一位训诲)也曾告诉我,‘布朗森,要是有东谈主告诉你他们懂湍流,你应该用手护住钱包,然后离开房间,新2平台因为他们思向你倾销一些东西,’”好意思国天体物理学家布朗森·梅塞尔()说,他是橡树岭开辟筹谋门径(Oak Ridge Leadership Computing Facility)的科学主任,Frontier 就在这个门径里。
在最近的一场足协杯比赛中,某明星后卫XXX因被怀疑在比赛前下注了自己会犯规,导致他在比赛中多次退缩,最终球队惨遭淘汰。这一丑闻引起了球迷们的强烈谴责和抗议。“莫得东谈主领悟湍流。这真实是临了一个伟大的经典物理问题。”
这些科学推敲泄漏了超等筹谋机的特有上风:同期在多个法子上模拟物理对象。
超算的其他应用也反馈了这一主题。
Frontier 不错完毕更精准的表象模子,这些模子必须在总计这个词地球的不同空间法子上模拟天气变化,同期也要在永劫辰和短时辰法子上模拟。
物理学家还不错模拟核聚变,即太阳通过将原子推到全部形成不同元素来产生能量的湍流经由。
他们但愿更好地了解核聚变的经由,以便将核聚变发展成为一种清洁能源手艺。
天然这类多法子模拟多年来一直是超等筹谋机的主要职责,但 Frontier 不错连续比以往更平凡的不同法子。
为了使用 Frontier,赢得批准的科学家不错云尔登录到超等筹谋机,通过采集提交他们的职责。
为了充分应用这台机器,橡树岭的方案是让 90% 的超等筹谋机处理器进行每周 7 天、每天 24 小时的赓续绝筹谋。
说:“咱们进入了这种牢固的情状,在这种情状下,咱们在几年的时辰里抑止地进行科学模拟。”
皇冠博彩官网用户将数据保存在橡树岭的数据存储门径中,该门径最多可存储 700pb,止境于约莫 70 万个 1TB 迁移硬盘的容量。
体育博彩平台天然 Frontier 是第一台百亿亿次超等筹谋机,但更多的超等筹谋机行将问世。
在好意思国,推敲东谈主员当今正在装置两台运算速率跨越每秒 200 亿次的筹谋机:位于伊利诺伊州阿贡国度实验室的 Aurora 和位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国度实验室的 El Capitan。
从 2024 年头运转,科学家们筹谋使用 Aurora 来绘画大脑神经元的图像,并寻找不错普及肥料坐褥等工业经由后果的催化剂。
El Capitan 也筹谋于 2024 年上线,它将进行核刀兵模拟,以匡助政府在不进行核刀兵检会的情况下筹谋和看护其战备库存。
与此同期,欧洲筹谋在 2024 年底部署其首台百亿亿次超等筹谋机“Jupiter”。
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对更强筹谋才略的渴慕并莫得跟着百亿亿次超算的出现而罢手。说,橡树岭仍是在谈判下一代筹谋机,它们的筹谋才略将是 Frontier 的三到五倍。
但一个主要挑战亟待惩处,那便是宏大的能源踪迹。
www.crownhighroller888.comFrontier 所使用的电力,即使是在适意的时候,也足以供千千万万的家庭使用。
说:“绵薄狰狞地让机器越来越大,可能是弗成捏续的。”
跟着橡树岭建造越来越大的超等筹谋机,工程师们一直在致力普及机器的后果,包括使用一种新的冷却风光。
Summit 是 Frontier 的前身,当今仍在橡树岭运行,其总能耗的 10% 用于冷却。比拟之下,Frontier 的能耗仅 3% 到 4% 用于冷却。
这种创新来自于使用室温下的水来冷却超等筹谋机,而不是温度较低的冷水。
下一代超等筹谋机将能够同期模拟更多的法子。举例,在 Frontier 中,的星系模拟分辨率不错达到几十光年。
这仍然不及以达到单个超新星的鸿沟,因此推敲东谈主员必须分裂模拟单个爆炸。
将来的超等筹谋机粗略能够长入总计这些法子。通过更真确地模拟天然和手艺的复杂性,这些超等筹谋机拓展了科学的极限。
一个更真确的星系模拟不错将天地的浩荡带到科学家的指尖。飞机电扇周围空气湍流的精准模子,免去了建造讲求得令东谈主闪避而视的风洞的需要。
更好的表象模子使科学家能够揣度咱们星球的运谈。换句话说,它们给了咱们一个新的用具来为不笃定的将来作念准备。
作家简介:索菲亚·陈(Sophia Chen)是好意思国俄亥俄州哥伦布市的别称科学记者,主要报谈物理和筹谋机。2022 年,她曾是加州大学伯克利分校西蒙斯筹谋表面推敲所的常驻科学传播者。
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