《華爾街日報》：新型超級計算機瞄準兩百億億次運算大關

伊利諾伊州萊蒙特——在芝加哥郊區一座龐大的數據中心內，全球最強大的超級計算機正逐漸甦醒。這台機器將能解析大腦內部的神經連接，並助力設計充電更快、續航更持久的電池。

名為"Aurora"的超級計算機將把其高性能算力與人工智能領域的前沿突破相結合。科學家們將運用這些工具開展癌症、核聚變、疫苗研發、氣候變化、加密技術、宇宙學及其他複雜科技領域的研究。

這台安置在美國能源部阿貢國家實驗室的超級計算機，屬於新一代"百億億次級"超算。這類計算機每秒可進行一百億億次運算——即1後面跟隨18個零的天文數字。

阿貢實驗室科學家表示，Aurora佔地面積相當於兩個網球場，重達600噸，預計將成為全球首台峯值性能達每秒兩百億億次運算的超級計算機。

Aurora超級計算機將能提升氣候變化預測的精確度。由英特爾和慧與科技聯合打造的Aurora正以機櫃為單位逐步啓動。與普通計算機不同，技術人員需要像賽車團隊測試F1賽車那樣排查故障，這類高性能機器的上線過程需耗時數月。阿貢實驗室表示，Aurora預計將於2024年實現全面運行。

週一，超級計算機排名機構Top500表示，測試顯示僅部分運行的極光超級計算機已成為全球第二強大的超算。去年投入使用的橡樹嶺國家實驗室前沿系統（首個實現運算的百億億次級計算機）仍保持世界第一寶座。Top500稱極光完工後"很可能超越前沿系統"。

更多超強計算機即將問世。加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室正在建造造價6億美元的"酋長巖"百億億次級超算（命名源自優勝美地國家公園著名巖體），實驗室發言人表示預計明年部署，最終可能超越極光的計算能力。

特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克稱公司正斥資超10億美元打造"道場"百億億次級超算。中國可能已擁有百億億次級計算機，但未對外提供測試。英國等地科學家正嘗試研發自主百億億次級超算。

極光的計算能力源自6萬多塊圖形處理器(GPU)，這種為高端遊戲系統開發的技術已成為超算核心動力，而前沿系統僅配備近4萬塊GPU。

英特爾該項目首席架構師奧利維爾·弗蘭扎表示，新增的計算能力使極光超級計算機的內存比"前沿"系統高出約70%。他指出，額外的內存將讓這台計算機能夠"解決其他機器無法應對的問題"。研究人員最近利用極光系統每小時篩選220億個藥物分子，加速了潛在藥物發現進程。

弗蘭扎稱，額外的內存還將使極光具備運行史上最大規模語言模型的能力——這類類似ChatGPT的預測性AI系統。另一項潛在任務是繪製大腦神經連接圖譜，這項任務複雜到極光可能需要一整天才能處理大腦的微小切片。

這台超級計算機將能顯著提高氣候變化預測的可靠性——這是公認的計算難題。阿貢國家實驗室資深環境科學家拉奧·科塔馬蒂表示，通過使用數十億參數運行數千種氣候情景，預報員能更精確預測對電網設施或軍事基地等局部區域的影響。更精準的預估有助於規劃者更好地應對洪水、野火或風暴對設施及社區的潛在影響。

阿貢實驗室計劃讓超級計算機通過機器人在自動化實驗室開展實驗為拓展極光的功能，阿貢科學家正在部署自動化實驗室，使計算機能通過機器人進行實體實驗。系統可分析結果並調整實驗方案，從而加速研究進程。

阿貢國家實驗室計算、環境與生命科學副實驗室主任裏克·史蒂文斯表示，在"極光"超級計算機上運行的人工智能程序結合自動化實驗室，未來或能像人類科學家一樣工作，且速度更快、不受人類思維侷限。“如果AI能自主探索，它將發現無偏見的關聯規律，“他説，“其學習模式可能與我們截然不同。”

阿貢頂尖電池科學家文卡特·斯里尼瓦桑指出，該計算機的首批任務包括設計更高容量、更快充電的電池。電池運行依賴化學反應，科學家無需在實驗室測試新化學配方，而是通過"極光"高速模擬數十億種組合，為突破性技術提供新見解。

斯里尼瓦桑表示，電池製造面臨重大挑戰，微小瑕疵可能導致危險缺陷。幾年前，通用汽車就因電池起火風險召回了數千輛雪佛蘭Bolt電動車。

史蒂文斯介紹，“極光"將聯動阿貢的巨型X射線設備——先進光子源（APS），在原子尺度分析材料並將數據輸入系統。升級後的APS“提升了X射線亮度，意味着實驗速度可大幅加快”，“其速度甚至將超出人類控制能力”。

史蒂文斯所指的並非世界末日場景，而是機器可能生成數據過快，超出人類處理能力。然而，像"極光"這樣配備人工智能的超級計算機卻可以應對。

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本文刊登於2023年11月15日印刷版，標題為《新型超級計算機旨在探索新疆域》