中國超算又奪冠了，它們還能用來“算命”、“挖礦”？

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昨天，新一期全球超級計算機 500 強榜單揭榜，中國超算“神威·太湖之光”和“天河二號”再次笑傲榜單，其浮點運算速度分別為 93 petaflop/s 和 33.993 petaflop/s。排名第三的是瑞士的 Piz Daint，運算速度 19.59 petaflop/s，之后是日本海洋與地球科技研究社的 Gyoukou，運算速度 19.14 petaflop/s，美國橡樹嶺國家實驗室超算泰坦的 17.59 petaflop/s，Sequoia 的 17.17 petaflop/s 等。

這是“神威·太湖之光”和“天河二號”連續(xù)第四次分列冠亞軍。

遙想去年年 6 月 20 發(fā)布的榜單，是“神威·太湖之光”第一次取代“天河二號”登上榜首。在 2013 年 6 月到 2016 年 6 月這段時間，前五名一直沒有變化，老大一直是“天河二號”。

不過稱霸榜單的好日子似乎要走到頭了，有業(yè)界人士指出，美國能源部正支持建造兩臺新的超算“Summit”和“Sier－ra”，其中“Summit”計算性能是“神威·太湖之光”的約兩倍，預(yù)計明年投入使用，所以最快半年后，美國有望再次擁有全球最快的超算系統(tǒng)。

底層芯片讓人扎心

雖說中國超算實力很強悍，但單看芯片這一核心技術(shù)，卻是讓人扎心的。此次 500 強中有 471 臺超算使用美國英特爾芯片，比半年前增加了 7 臺；采用 IBM 芯片的超算為 14 臺，比半年前減少了 7 臺。

從研發(fā)超算的廠商來看，美國企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢，不過中國企業(yè)也表現(xiàn)出色。美國惠普以 123 臺上榜系統(tǒng)位居第一，中國聯(lián)想以 81 臺繼續(xù)占據(jù)第二。中國浪潮從半年前的 20 臺增至 56 臺，從上一期的第六名躍居第三名。美國克雷以 53 臺排第四名，中國中科曙光以 51 臺排第五名。TBM 和華為各以 19 臺同列第六名。

現(xiàn)在的超算處理器一般都會使用多個內(nèi)核，負責執(zhí)行計算、數(shù)據(jù)處理等最重要任務(wù)。此次上榜的超算系統(tǒng)中，95.8％使用的處理器至少有 8 個內(nèi)核，76％使用至少含 12 個內(nèi)核的處理器，38.2％使用含 16 個或更多內(nèi)核的處理器。

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說了這么多，這超級計算機到底有啥用呢？

天下武功唯快不破，超算上天入地無所不能。

1. 氣候預(yù)測：超算在天氣中的應(yīng)用，可以大大提高天氣預(yù)報的準確率，借助超級計算機預(yù)測氣候變化，從而減輕氣候變化給人類帶來的破壞。有專家表示：“下不下雨關(guān)鍵看云層運動，在沒有超算之前，觀測云層的精度是按照經(jīng)緯度。有了超算之后，就可對云層運動進行精確模擬與觀測。”

2. 交通業(yè)：超級計算機可用來認識和改進汽車、飛機或輪船等交通工具的空氣流體動力學、燃料消耗、結(jié)構(gòu)設(shè)計、防撞性，并幫助提高乘坐者舒適度、減少噪音等，所有這些都具有潛在的經(jīng)濟和安全收益。

3. 生物信息學和計算生物學：從基因?qū)W的數(shù)據(jù)密集型研究到細胞網(wǎng)絡(luò)模擬和大規(guī)模系統(tǒng)建模的計算密集型，生物學已經(jīng)顯示出巨大的計算需求。超級計算機將幫助尋找疾病治療的革命性方法。

4. 社會健康與安全：使用超級計算機可以對影響社會健康和安全的過程和系統(tǒng)進行模擬，比如，污染、災(zāi)難規(guī)劃以及針對本地和國家基礎(chǔ)設(shè)施進行的恐怖主義活動等。

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5. 醫(yī)療領(lǐng)域：美國科學家利用世界前十的超級計算機，選取一名真人掃描其血管系統(tǒng)，通過 3D 建模技術(shù)建立動脈系統(tǒng)模型，成功地再現(xiàn)了整個人體的動脈系統(tǒng)。任何直徑或?qū)挾仍?1 毫米以上的動脈血管都會出現(xiàn)在模型中，而且模型的分辨率達到了 9 微米。只要運算核夠多、速度夠快，醫(yī)療工作者的診斷和治療水平將大大提升，而科學的治療手段更容易讓患者接受。

6. 地震：對地震的模擬能幫助人類探索地震預(yù)測方法，從而減輕與地震相關(guān)的風險。

7. 地球物理探測和地球科學：超級計算機在地球物理學中的應(yīng)用涉及大量數(shù)據(jù)處理和模擬，如石油的勘測問題，這類問題具有潛在和巨大的經(jīng)濟效益。

8. 天體物理學：超級計算機模擬是天體物理學的基礎(chǔ)，它可模擬時間進程并加速這種模擬的進程，從而對天體的演變進行建模和理論試驗。

9. 材料科學與計算納米技術(shù)：對物質(zhì)和能量的模擬是計算密集型的。這樣就可以發(fā)現(xiàn)具有很高經(jīng)濟效益的物質(zhì)和反應(yīng)。

10. 人類 / 組織系統(tǒng)研究：宏觀經(jīng)濟學和社會動力學的研究同樣需要超級計算機，比如對大量人口的行為進行模擬。

11. 模擬核試驗：借助于超級計算機的強大而且快速的運算能力，在實驗室實施的亞臨界核試驗，與真正核試爆的效果是相同的。

12. 娛樂行業(yè)：在阿凡達的電影中，超過三分之二的人物與景象都是通過超級計算機計算出來的。

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除了以上這些，當然還有一些奇葩用法，比如算“命”。

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去年，IBM 超級計算機“沃森”宣布，通過對每個人 2300 條最新社交網(wǎng)絡(luò)推文的解讀，應(yīng)用語言學分析方法歸納總結(jié)你的社交特性，然后將你與其他幾十萬甚至數(shù)百萬用戶進行比較，從而勾勒出你與眾不同的個性。

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正所謂，只要腦洞大，怎么玩都行，比如“挖礦”。

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先前有一篇題為《這次肯定要礦難了……因為有人發(fā)現(xiàn)了超算挖坑》的帖子里，樓主表明身份在一個 6 月 1 日完成驗收的項目組里，表示租的超算 200 核計算力是 6 月 30 日到期，一天的租用費用是 1000 元，閑著也是閑著，所以在上面加載了比特幣的計算程序，又根據(jù)系統(tǒng)做了優(yōu)化，一天平均算出來 0.1 個比特幣，因為比特幣目前價格在 2 萬元上下，收益不錯。

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有人在帖子下面回復(fù)稱，比特幣目前價格 1.7 萬左右，用超算挖出一個成本 1 萬元，利潤還有 7000 元，“我們項目組追加了一個月的合同，因為跟撿錢差不多，當即就在交易平臺賣掉，很多超算項目組發(fā)現(xiàn)了‘白撿錢’的行情，停幾天項目算比特幣。”

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不過，有業(yè)內(nèi)人士表示效率不如專業(yè)礦機，因為超算芯片和礦機芯片不一樣，如果說綜合運算效率肯定是超算高，但是超算芯片的指令非常復(fù)雜，而礦機芯片是經(jīng)過優(yōu)化只執(zhí)行比特幣運算指令的。按照帖子中的說法，每天挖出 0.1 個比特幣，用礦機挖同樣數(shù)量的比特幣需要能耗 700 度電，此外超算中心的建設(shè)成本和維護成本肯定不低。

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當然，也不是你想挖就能挖的。

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2014 年 3 月，美國國家科學基金會在提交給美國國會的報告中披露，該機構(gòu)的一名研究人員利用超級計算機實施比特幣挖礦活動。這位研究人員表示，此舉是為了進行測試。他在未獲授權(quán)的情況下，通過遠程技術(shù)進入了相關(guān)電腦系統(tǒng)，并且采取了一些措施來隱瞞自己的行動。美國國家科學基金會暫停了這位研究人員在政府機構(gòu)內(nèi)的工作。

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不管怎么說，超算性能的進步必將會帶來更多有價值的應(yīng)用。

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