圖:走鵑——世界上最快的超級計算機
每日科學10月27日報道根據(jù)核粒子物理學,天體物理學及宇宙學實驗研究小組的撒爾曼·哈比所說,在解釋宇宙奧秘時,首要問題是要理解暗能源。
哈比說,“由于宇宙是在不斷加速擴張的,所以我們對于物理學的理解是有很大欠缺的。在宇宙中,有種新奇的物質(zhì)形態(tài),占據(jù)著宇宙中的70%——那就是暗能量。此外,在宇宙中還有普通物質(zhì)的五倍之多的“暗物質(zhì)”。通過大量的不同的實驗,我們知道暗物質(zhì)就在那里。在哈勃天文望遠鏡里,我們看到圖像中的光線受到暗物質(zhì)的影響發(fā)生彎曲。但暗物質(zhì)的來源還無從知曉?!?/p>
盡管,暗物質(zhì)看起來只占我們所能“觸及”的宇宙的一小部分,但哈比的“走鵑宇宙”模型仍需要上千兆的計算機來支持,這是因為宇宙的范圍實在是太大了。該模型的基本單元是個擁有大約10個恒星的單元(目的是模擬擁有萬億恒星的宇宙),它包含640多億個這樣的單元。
該模型是模擬宇宙物質(zhì)分布的最大的模型之一。旨在調(diào)查宇宙級的物質(zhì)集中程度,該測量所設計的研究對象數(shù)量,遠超過最先進的太空測量的水平。
哈比說,“我們在嘗試如何完整,精確地描述宇宙。所以我們的研究有助于對未來實驗的設計,也有助于對正在進行的觀測結(jié)果的解讀,例如斯隆數(shù)碼太空測量實驗Ⅲ。我們尤其智利的大型眺望望遠鏡(LSST),和美國能源部(DOE)和國家宇航局(NASA)的聯(lián)合暗能源使命感興趣。在LSST項目中,洛斯阿莫斯國家實驗室(LANL)為研究機構的組成部分。為了在任何合理的時間段內(nèi)進行科學研究,我們至少需要上千兆的機器?!?/p>
走鵑宇宙模型依賴于一個分等級的單元運算法則,這極大地匹配了走鵑的物理模型的物理特性。哈比和他的團隊,為走鵑編寫了全新的計算機編碼,充分地利用了PowerXCell 8i的計算機加速裝置。他們還創(chuàng)建了一個專門的分析和視覺軟件框架,用來控制這個巨大的模擬數(shù)據(jù)庫。哈比稱,“就計算機和科學產(chǎn)量而言,我們致力于使現(xiàn)有的水平上升三個數(shù)量級。我堅信,在未來的幾年內(nèi),由走鵑創(chuàng)建的終端數(shù)據(jù)庫勢必會成為暗宇宙科學的重要組成部分。”
“走鵑”:率先突破千萬億次大關
2008年5月26日是個值得紀念的日子?!白啭N”超級計算機超越了每秒千萬億次的速度,或者每秒預算千萬億次?!懊棵肭f億次,是計算機術語。”此后不久,世界500強企業(yè)就在2008年德國舉辦的國際超級計算機大會上,為世界上最快的超級計算機命名為“走鵑”。
走鵑超級計算機是由IBM公司及國家核安全局共同開發(fā)的,用于高等物理和美國防核泄漏方面,用來模擬其安全性及可靠性的。該系統(tǒng)將被NNSA的洛斯阿莫斯,圣地亞,和勞倫斯國家實驗室的科學家使用。
走鵑具有破紀錄運轉(zhuǎn)速度的秘密在于它的獨特的復合設計。它在簇中的每一個計算節(jié)點都采用2個AMD雙核處理器和4個PowerXCell 8i處理器作為運算加速裝置。走鵑所采用的加速裝置是由IBM特別研發(fā)的,用于Sony PlayStation 3中的Cell處理器的變型。與節(jié)點相連接的Cell加速裝置是使走鵑與普通簇不同的原因。
根據(jù)全球500強在2008年11月德州舉行的超級計算機會議上的公告,走鵑仍是目前世界上最快的計算機,速度是每秒1.105萬億次。在09年的超級計算機大會上,它仍然占據(jù)著第一名的位置。
本文譯自/Sciencedaily 譯/Scandal
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