中國(guó)超算又奪冠了，它們還能用來(lái)“算命”、“挖礦”？

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昨天，新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī) 500 強(qiáng)榜單揭榜，中國(guó)超算“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”再次笑傲榜單，其浮點(diǎn)運(yùn)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(yùn)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(yùn)算速度 19.14 petaflop/s，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)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(hào)”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(hào)”登上榜首。在 2013 年 6 月到 2016 年 6 月這段時(shí)間，前五名一直沒(méi)有變化，老大一直是“天河二號(hào)”。

不過(guò)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(guó)能源部正支持建造兩臺(tái)新的超算“Summit”和“Sier－ra”，其中“Summit”計(jì)算性能是“神威·太湖之光”的約兩倍，預(yù)計(jì)明年投入使用，所以最快半年后，美國(guó)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(shuō)中國(guó)超算實(shí)力很強(qiáng)悍，但單看芯片這一核心技術(shù)，卻是讓人扎心的。此次 500 強(qiáng)中有 471 臺(tái)超算使用美國(guó)英特爾芯片，比半年前增加了 7 臺(tái)；采用 IBM 芯片的超算為 14 臺(tái)，比半年前減少了 7 臺(tái)。

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

現(xiàn)在的超算處理器一般都會(huì)使用多個(gè)內(nèi)核，負(fù)責(zé)執(zhí)行計(jì)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(gè)內(nèi)核，76％使用至少含 12 個(gè)內(nèi)核的處理器，38.2％使用含 16 個(gè)或更多內(nèi)核的處理器。

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說(shuō)了這么多，這超級(jí)計(jì)算機(jī)到底有啥用呢？

天下武功唯快不破，超算上天入地?zé)o所不能。

1. 氣候預(yù)測(cè)：超算在天氣中的應(yīng)用，可以大大提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，借助超級(jí)計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)氣候變化，從而減輕氣候變化給人類帶來(lái)的破壞。有專家表示：“下不下雨關(guān)鍵看云層運(yùn)動(dòng)，在沒(méi)有超算之前，觀測(cè)云層的精度是按照經(jīng)緯度。有了超算之后，就可對(duì)云層運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確模擬與觀測(cè)?！?/p>

2. 交通業(yè)：超級(jí)計(jì)算機(jī)可用來(lái)認(rèn)識(shí)和改進(jìn)汽車(chē)、飛機(jī)或輪船等交通工具的空氣流體動(dòng)力學(xué)、燃料消耗、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(jì)和安全收益。

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

4. 社會(huì)健康與安全：使用超級(jí)計(jì)算機(jī)可以對(duì)影響社會(huì)健康和安全的過(guò)程和系統(tǒng)進(jìn)行模擬，比如，污染、災(zāi)難規(guī)劃以及針對(duì)本地和國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行的恐怖主義活動(dòng)等。

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5. 醫(yī)療領(lǐng)域：美國(guó)科學(xué)家利用世界前十的超級(jí)計(jì)算機(jī)，選取一名真人掃描其血管系統(tǒng)，通過(guò) 3D 建模技術(shù)建立動(dòng)脈系統(tǒng)模型，成功地再現(xiàn)了整個(gè)人體的動(dòng)脈系統(tǒng)。任何直徑或?qū)挾仍?1 毫米以上的動(dòng)脈血管都會(huì)出現(xiàn)在模型中，而且模型的分辨率達(dá)到了 9 微米。只要運(yùn)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(xué)的治療手段更容易讓患者接受。

6. 地震：對(duì)地震的模擬能幫助人類探索地震預(yù)測(cè)方法，從而減輕與地震相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

7. 地球物理探測(cè)和地球科學(xué)：超級(jí)計(jì)算機(jī)在地球物理學(xué)中的應(yīng)用涉及大量數(shù)據(jù)處理和模擬，如石油的勘測(cè)問(wèn)題，這類問(wèn)題具有潛在和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

8. 天體物理學(xué)：超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬是天體物理學(xué)的基礎(chǔ)，它可模擬時(shí)間進(jìn)程并加速這種模擬的進(jìn)程，從而對(duì)天體的演變進(jìn)行建模和理論試驗(yàn)。

9. 材料科學(xué)與計(jì)算納米技術(shù)：對(duì)物質(zhì)和能量的模擬是計(jì)算密集型的。這樣就可以發(fā)現(xiàn)具有很高經(jīng)濟(jì)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(jì)學(xué)和社會(huì)動(dòng)力學(xué)的研究同樣需要超級(jí)計(jì)算機(jī)，比如對(duì)大量人口的行為進(jìn)行模擬。

11. 模擬核試驗(yàn)：借助于超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大而且快速的運(yùn)算能力，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施的亞臨界核試驗(yàn)，與真正核試爆的效果是相同的。

12. 娛樂(lè)行業(yè)：在阿凡達(dá)的電影中，超過(guò)三分之二的人物與景象都是通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)的。

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除了以上這些，當(dāng)然還有一些奇葩用法，比如算“命”。

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去年，IBM 超級(jí)計(jì)算機(jī)“沃森”宣布，通過(guò)對(duì)每個(gè)人 2300 條最新社交網(wǎng)絡(luò)推文的解讀，應(yīng)用語(yǔ)言學(xué)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(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)用戶進(jìn)行比較，從而勾勒出你與眾不同的個(gè)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?yàn)橛腥税l(fā)現(xiàn)了超算挖坑》的帖子里，樓主表明身份在一個(gè) 6 月 1 日完成驗(yàn)收的項(xiàng)目組里，表示租的超算 200 核計(jì)算力是 6 月 30 日到期，一天的租用費(fèi)用是 1000 元，閑著也是閑著，所以在上面加載了比特幣的計(jì)算程序，又根據(jù)系統(tǒng)做了優(yōu)化，一天平均算出來(lái) 0.1 個(gè)比特幣，因?yàn)楸忍貛拍壳皟r(jià)格在 2 萬(wàn)元上下，收益不錯(cuò)。

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有人在帖子下面回復(fù)稱，比特幣目前價(jià)格 1.7 萬(wàn)左右，用超算挖出一個(gè)成本 1 萬(wàn)元，利潤(rùn)還有 7000 元，“我們項(xiàng)目組追加了一個(gè)月的合同，因?yàn)楦鷵戾X(qián)差不多，當(dāng)即就在交易平臺(tái)賣(mài)掉，很多超算項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)了‘白撿錢(qián)’的行情，停幾天項(xiàng)目算比特幣?！?/p>

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不過(guò)，有業(yè)內(nèi)人士表示效率不如專業(yè)礦機(jī)，因?yàn)槌阈酒偷V機(jī)芯片不一樣，如果說(shuō)綜合運(yùn)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(jī)芯片是經(jīng)過(guò)優(yōu)化只執(zhí)行比特幣運(yùn)算指令的。按照帖子中的說(shuō)法，每天挖出 0.1 個(gè)比特幣，用礦機(jī)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(hù)成本肯定不低。

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當(dāng)然，也不是你想挖就能挖的。

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2014 年 3 月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在提交給美國(guó)國(guó)會(huì)的報(bào)告中披露，該機(jī)構(gòu)的一名研究人員利用超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)施比特幣挖礦活動(dòng)。這位研究人員表示，此舉是為了進(jìn)行測(cè)試。他在未獲授權(quán)的情況下，通過(guò)遠(yuǎn)程技術(shù)進(jìn)入了相關(guān)電腦系統(tǒng)，并且采取了一些措施來(lái)隱瞞自己的行動(dòng)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)暫停了這位研究人員在政府機(jī)構(gòu)內(nèi)的工作。

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不管怎么說(shuō)，超算性能的進(jìn)步必將會(huì)帶來(lái)更多有價(jià)值的應(yīng)用。

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