繼天河二號(hào)后，全球超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)再爆大新聞。據(jù)《觀察者網(wǎng)》得到的消息，中國(guó)最大搜索引擎巨頭百度將推出超級(jí)計(jì)算機(jī)。

《華爾街日?qǐng)?bào)》周二報(bào)道，百度（Baidu Inc., BIDU）稱已在備受關(guān)注的人工智能基準(zhǔn)測(cè)試中取得了全球最好的結(jié)果。這家中資搜索巨頭的研究人員稱，百度有一個(gè)秘密武器，這就是超級(jí)計(jì)算機(jī)Minwa.

Minwa掃描了擁有100萬(wàn)余張圖片的數(shù)據(jù)庫(kù)ImageNet,并“自學(xué)”如何將這些圖片按照預(yù)先確定的約1,000個(gè)不同類別進(jìn)行分類。這意味著要了解法式面包與烘肉卷的區(qū)別，而且還要應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的挑戰(zhàn)，比如區(qū)分湖地梗與卷毛獵狐梗。

未來(lái)18個(gè)月，百度計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)能夠每秒進(jìn)行7千萬(wàn)億次計(jì)算的更龐大設(shè)備。如果成功，將足以使該系統(tǒng)成為全球性能最強(qiáng)大的10臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)之一，但其所進(jìn)行的運(yùn)算的復(fù)雜程度仍不及全球頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)。

此前，百度CEO李彥宏多次談到人工智能。除了兩會(huì)提交人工智能提案后，在博鰲論壇上，李彥宏和微軟創(chuàng)始人比爾。蓋茨及特斯拉電動(dòng)車創(chuàng)始人馬斯克對(duì)話時(shí)，李彥宏說(shuō)對(duì)于百度就是希望未來(lái)能夠利用技術(shù)，更好的為用戶服務(wù)。

4月底在證監(jiān)會(huì)演講時(shí)，李彥宏坦言，過(guò)去十幾年我們做的最重要的事情，就是“連接人與信息”.并說(shuō)道，現(xiàn)在和未來(lái)百度可以滿足更多的需求，比如我現(xiàn)在要去哪個(gè)機(jī)場(chǎng)，下午4點(diǎn)給我定好；晚上8點(diǎn)半我要看《速度與激情7》，要第五排的座位，給我定好；后天要去我出差，要住什么酒店，這些全部都可以做到，它可以理解你的話，它可以把這事辦了，它可以無(wú)縫地把線上線下各種各樣的東西聯(lián)系起來(lái)。

超級(jí)計(jì)算機(jī)定義

指能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無(wú)法處理的大資料量與高速運(yùn)算的電腦，其基本組成組件與個(gè)人電腦的概念無(wú)太大差異，但規(guī)格與性能則強(qiáng)大許多。現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度大都可以達(dá)到每秒一兆（萬(wàn)億，非百萬(wàn)）次以上。

目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)

截止到2014年11月，世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是，由中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位研制的天河二號(hào)，它每秒能完成5億億次運(yùn)算。雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算峰值速度達(dá)到每秒5.49億億次，Linpack（國(guó)際上流行的用于測(cè)試高性能計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)計(jì)算性能的軟件）測(cè)試性能已達(dá)到每秒3.39億億次。

過(guò)往的超級(jí)計(jì)算機(jī)

2009年10月，中國(guó)研制的第一臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)在湖南長(zhǎng)沙亮相，全系統(tǒng)峰值性能為每秒1.206PFlops.這臺(tái)名為天河一號(hào)的計(jì)算機(jī)位居同日公布的中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)前100強(qiáng)之首，也是當(dāng)時(shí)世界上最快的超級(jí)電腦。天河一號(hào)的研制成功使中國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。

2008年11月，IBM的Roadrunner成為當(dāng)時(shí)最快的超級(jí)電腦，運(yùn)算能力為1.105PFlops.

2008年11月16日，美國(guó)Cray超級(jí)電腦公司推出Jaguar系列，運(yùn)算能力為1.059PFlops,采用45376顆四核心的Opteron處理器，362TB的存儲(chǔ)器，傳輸總帶寬284GB/Sec,硬盤容量超過(guò)10PB,內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線帶寬532TB/Sec.這臺(tái)電腦將放置在美國(guó)的國(guó)家高速電腦中心，并開放給各界有需要的團(tuán)體申請(qǐng)使用。

2007年11月，IBM的Blue Gene/L,運(yùn)算能力為478.2 TFlops,安裝了32768個(gè)處理器。它是PowerPC架構(gòu)的修改版本，正式運(yùn)作版本被推出到很多地點(diǎn)，包括羅蘭士利物摩亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Laboratory）。

在Blue Gene/L之前，最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是日本電氣株式會(huì)社在橫濱地球科學(xué)學(xué)院的地球模擬器。它由640個(gè)特別設(shè)計(jì)的8階矢量處理器根據(jù)NEC SX-6架構(gòu)所組成的叢集，使用UNIX的修改版本。

在地球模擬器之前，最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是美國(guó)加州羅蘭士利物摩亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的ASCI White,它的冠軍位置維持了2.5年。

速度單位

超級(jí)計(jì)算機(jī)速度以每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)“FLOPS”（floating-point operations per second）來(lái)作量度單位，常見的表示電腦中的峰值或速度用的單位英漢對(duì)照如下：

一個(gè)MFLOPS（megaFLOPS）等于每秒100萬(wàn)（=106）次的浮點(diǎn)運(yùn)算

一個(gè)GFLOPS（gigaFLOPS）等于每秒10億（=109）次的浮點(diǎn)運(yùn)算

一個(gè)TFLOPS（teraFLOPS）等于每秒1萬(wàn)億（=1012）次的浮點(diǎn)運(yùn)算

一個(gè)PFLOPS（petaFLOPS）等于每秒1千萬(wàn)億（=1015）次的浮點(diǎn)運(yùn)算

一個(gè)EFLOPS（exascaleFLOPS）等于每秒100億億（=1018）次的浮點(diǎn)運(yùn)算

此外，由于浮點(diǎn)積和熔加運(yùn)算或乘積累加是兩次的浮點(diǎn)運(yùn)算（每條FMA指令包括加/減及乘），因此當(dāng)處理器支持FMA指令時(shí)，峰值是兩倍每秒所能運(yùn)行FMA指令的數(shù)目。

設(shè)計(jì)

超級(jí)計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)在于把復(fù)雜的工作細(xì)分為可以同時(shí)處理的工作并分配于不同的處理器。他們?cè)谶M(jìn)行特定的運(yùn)算方面表現(xiàn)突出，但在處理一般工作時(shí)卻差強(qiáng)人意。他們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)來(lái)確保數(shù)據(jù)及指令及時(shí)送達(dá)--傳遞速度的細(xì)微差別可以導(dǎo)致運(yùn)算能力的巨大差別。其輸入/輸出系統(tǒng)也有特殊設(shè)計(jì)來(lái)提供高帶寬，但是這里的數(shù)據(jù)傳輸延遲卻并不重要--超級(jí)計(jì)算機(jī)并非數(shù)據(jù)交換機(jī)。

根據(jù)阿姆達(dá)爾定律，超級(jí)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)都集中在減少軟件上的序列化、用硬體在瓶頸上加速。

挑戰(zhàn)與科技

超級(jí)電腦通常產(chǎn)生大量的高熱，冷卻超級(jí)電腦是一個(gè)很大的問(wèn)題。

因?yàn)閿?shù)據(jù)傳送的速度不能比光快，幾米的距離導(dǎo)致了幾十納秒的延遲，而克雷著名的環(huán)型設(shè)計(jì)保持了最短距離。

超級(jí)電腦在短時(shí)間內(nèi)消耗及生產(chǎn)大量的數(shù)據(jù)，需要投入很多資源確保資訊妥善傳送及訪問(wèn)。

因超級(jí)計(jì)算機(jī)而開發(fā)的科技：

矢量處理器

水冷技術(shù)

非均勻訪存模型

處理器技術(shù)

矢量處理因超級(jí)計(jì)算機(jī)而創(chuàng)建并用于高性能運(yùn)算。矢量處理技術(shù)后來(lái)被用于普通電腦內(nèi)的信號(hào)處理架構(gòu)及單指令流多數(shù)據(jù)流，例如：電視游樂(lè)器及通用圖形處理器等。

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