美将建设全球性能最强超级计算机 用Nvidia芯片

北京时间10月11日晚间消息，美国橡树岭国家实验室将于本周二宣布一项计划，建设全球性能最强的超级计算机。这台超级计算机将名为“泰坦(Titan)”，其主要计算引擎将使用Nvidia的Tesla图形处理芯片。

橡树岭国家实验室率属于美国能源部。在去年11月之前，该实验室拥有全球性能最强的超级计算机“美洲豹(Jaguar)”。然而去年11月，这台计算机被中国设计的“天河1A”超级计算机超过。尽管“天河1A”大部分仍采用美国制造或美国设计的元件，但这一消息仍引起了美国公众的极大关注，而美国总统奥巴马在今年1月的国情咨文中也提到了这一情况。

今年6月，日本设计的一台超级计算机性能再次取得突破，成为新的全球第一，这使得“美洲豹”变成排名第三的超级计算机。

橡树岭国家实验室希望凭借“泰坦”重新夺取全球性能最强超级计算机的荣誉。Nvidia此前在高性能计算方面也有一定经验。今年早些时候有报道称，Nvidia通过Tesla芯片帮助卢卡斯影业更快地制作电影。

Nvidia Tesla业务部门首席技术官史蒂夫·斯科特(Steve Scott)表示，“泰坦”的性能将比“美洲豹”强大10倍，其85%的计算能力将来自Nvidia芯片，而其余将来自AMD的CPU。业内人士认为，“泰坦”主要依靠图形处理单元(GPU)，而不是传统的CPU，这主要是由于GPU在进行浮点运算时速度比英特尔和AMD的CPU更快。

此外这也涉及到功耗问题。过去多年中，随着芯片和晶体管体积的缩小，功耗也在逐渐下降。不过斯科特指出，这一情况已出现变化。他表示：“我们正面临这样的情况，即处理器受到功耗的限制。如果你尽可能多地在芯片中集成晶体管，并保持最快的芯片运行速度，那么芯片将会烧掉。我们面临的情况是性能正受到功耗的限制，而情况仍越来越糟。因此你需要提升处理器的功耗表现。这将使高性能计算的基础发生变革。”

GPU最初主要用于游戏和专业图形应用，例如电影编辑等，这类产品能并行地处理多个任务。中国的“天河1A”型超级计算机同样使用了Nvidia的GPU产品。

橡树岭国家试验室计划在“泰坦”中集成1.8万个节点，每个节点均采用AMD的CPU和Nvidia的Tesla GPU。其中，大部分的运算任务将由GPU完成，而总计算能力将达到每秒20千万亿次浮点运算。

斯科特表示，“泰坦”未来的工作将包括研究气候变化，帮助科学家了解多种减缓气候变化的方法。此外，这台超级计算机还将进行其他的科研工作。橡树岭国家实验室计划分两个阶段建设“泰坦”。第一阶段将用960个新的Telsa芯片升级当前的“美洲豹”超级计算机。而第二阶段将从明年开始，橡树岭国家实验室将在1.8万个节点中部署基于Tesla芯片的系统。