美国一台超级计算机刚刚突破百亿亿级屏障，世界排名最快

蓝田生玉

美国成功开发了世界上第一台“真正的”百亿亿级超级计算机，兑现了奥巴马总统近七年前的承诺，并将世界带入了计算能力的新时代。

直到现在，世界上速度最快的超级计算机仍然在千万亿次计算，达到每秒千万亿次计算。百亿亿次计算将其提升到一个全新的水平，达到每秒五亿次操作。

Frontier 超级计算机建于田纳西州能源部橡树岭国家实验室，现已成为世界上第一台展示处理器速度为 1.1 exaFLOPS（每秒 1.1 quintillion 浮点运算，或FLOPS）的已知超级计算机。

结果在称为 高性能 Linpack  (HPL) 的基准测试中得到证实。橡树岭实验室表示，尽管听起来令人印象深刻，但 Frontier 的终极极限更加惊人，理论上超级计算机能够达到每秒 2 万亿次计算的峰值性能。

抛开所有的理论不谈，在TOP500中最重要的是标准化的 HPL 基准，这是世界上最强大的超级计算机每年两次的排名；Frontier 的首个得分意味着它现在被评为这一精英机器领域中世界上最快的系统。

“凭借 1.102 exaFLOPS 的准确 HPL 分数，Frontier 不仅是有史以来最强大的超级计算机，它还是第一台真正的 exascale 机器，”TOP500 的新排名公告解释道。

从技术上讲，2020 年，分布式计算项目 Folding@home 首次打破了百亿亿次的障碍，该项目致力于解决各种医疗问题。但是 Frontier 是第一台真正的 exascale 机器，因为计算并没有像 Folding@home 那样分布在众多家用计算机上。



多年来，计算机科学家一直在朝着百亿亿级里程碑迈进，该阈值代表了计算能力的新水平，用于计算涉及大量数据的非常复杂问题的解决方案，例如模拟气候系统、设计新型材料和药物、并窥探物理学最深奥的谜团。

该领域的进展几乎与超级计算机本身一样快。在过去的两年里，排名第一的机器一直是日本超级计算机 Fugaku，它在 2020 年获得了 415.5 万亿次 FLOPS（415.5 petaFLOPS）。

当时，这几乎比它从第一名中被淘汰的机器——IBM 制造的 Summit 超级计算机——也位于橡树岭国家实验室——好三倍。

在2022 年的新排名中，Summit 已跌至 TOP500 榜单的第四位（新得分为 148.8 petaFLOPS），远远落后于 Frontier、Fugaku（以 442 petaFLOPS 排名第二）和来自芬兰的新人 LUMI，后者得分 151.9 petaFLOPS。

根据 TOP500，在所有这些功能强大的超级计算机中，只有 Frontier 实现了真正的百亿亿次计算性能，至少在其重要的地方。

“考虑到 Fugaku 的理论峰值高于 1 exaFLOP 障碍这一事实，我们也有理由将此系统称为 exascale 机器，”TOP500 的公告中写道。

“然而，Frontier 是唯一能够在 HPL 基准测试中证明这一点的系统。”

有人 指出，房间里有一头大象：没有新的中国超级计算机出现在 TOP500 名单中，而这些新超级计算机并未正式提交竞赛考虑。

这意味着我们不确定它们与今年的排名系统相比如何，尽管中国超级计算机在前几年的排名中肯定表现不错，一些评论员认为中国可能有几个即将推出的百亿亿次系统。

这些都没有影响 Frontier 的巨大成就。目前，这台令人难以置信的机器被列为地球上最先进的计算机——价值 6 亿美元的强大机器准备告诉我们许多奇妙而重要的事情。

“Frontier 正在迎来一个百亿亿级计算的新时代，以解决世界上最大的科学挑战，” ORNL 主任 Thomas Zacharia说。

“这个里程碑只是对 Frontier 作为科学发现工具的无与伦比的能力的预览。”