《紐約時報》近日發(fā)表文章稱，過去五年，一直是中國擁有世界上運(yùn)行速度最快的計算機(jī)，但美國憑借周五推出的“頂點(diǎn)”(Summit)超級計算機(jī)，重新在這一領(lǐng)域贏得了領(lǐng)先位置。超級計算機(jī)可以加快人工智能（AI）和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)的發(fā)展，是中美兩國不斷升級的科技競爭的核心。中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機(jī)，意味著美國在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先只是暫時的。文章全文如下：
在建造世界上速度最快超級計算機(jī)的競賽中，美國剛剛重新贏得領(lǐng)先位置。
過去五年，一直是中國擁有世界上運(yùn)行速度最快的計算機(jī)。對于一個試圖證明自己是科技強(qiáng)國的國家來說，這是一個具有象征意義的成就。但憑借為美國能源部下屬橡樹嶺國家實(shí)驗室(Oak Ridge National Laboratory)建造的一臺名為“頂點(diǎn)”(Summit)的超級計算機(jī)，美國重新在該領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位。橡樹嶺國家實(shí)驗室位于美國田納西州。
“頂點(diǎn)”的運(yùn)行速度讓人瞠目結(jié)舌。它能以每秒20億億次的速度進(jìn)行數(shù)學(xué)計算。用人類來做比較：這臺機(jī)器一秒鐘所完成的計算，如果讓一個人來完成，并且這人一秒鐘能進(jìn)行一次計算，那么他必須花63億年的時間。
如果還不清楚，我們可以用另一個比方。如果一個能容納10萬人的體育場座無虛席，而且每個人都有一臺現(xiàn)代筆記本電腦，那么要有20個這樣的體育場，才能與“頂點(diǎn)”的計算能力相匹配。
中國仍然是全球擁有超級計算機(jī)數(shù)量最多的國家。但中國、日本和歐洲正在開發(fā)速度更快的計算機(jī)，這可能意味著，美國在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先只是暫時的。
像“頂點(diǎn)”這樣的超級計算機(jī)，花費(fèi)了美國政府2億美元的資金去建造，可以加快計算前沿技術(shù)的發(fā)展，如人工智能（AI）和處理大量數(shù)據(jù)的能力。
這些技能可以用來幫助解決科學(xué)、工業(yè)和國家安全方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而且是中美兩國不斷升級的科技競爭的核心。
多年來，美國科技公司一直指責(zé)中國企業(yè)竊取它們的知識產(chǎn)權(quán)。一些美國議員稱，中興和華為等中國公司對美國國家安全構(gòu)成了風(fēng)險。
現(xiàn)在，超級計算機(jī)執(zhí)行的任務(wù)包括模擬核試驗、預(yù)測氣候變化趨勢、發(fā)現(xiàn)石油儲藏和破解加密代碼等?？茖W(xué)家們表示，在醫(yī)學(xué)、新材料和能源技術(shù)等領(lǐng)域的新突破和新發(fā)現(xiàn)，將依賴于“頂點(diǎn)”為代表的超級計算機(jī)。
IBM研究院（IBM Research）為“頂點(diǎn)”的研發(fā)提供了幫助，其負(fù)責(zé)人約翰·凱利（John E. Kelly）指出：“超級計算機(jī)可以應(yīng)用于大數(shù)據(jù)和人工智能。這就是未來的所在?！?/p>
過去20多年，一個由計算機(jī)科學(xué)家組成的小型團(tuán)隊對全球超級計算機(jī)按運(yùn)算能力進(jìn)行了排名，編制了一個世界超級計算機(jī)500強(qiáng)（Top 500）榜單。這個團(tuán)隊由美國田納西大學(xué)的計算機(jī)科學(xué)家杰克·唐加拉(Jack Dongarra)領(lǐng)導(dǎo)。最新的榜單將于本月晚些時候公布，但唐加拉稱，他確信“頂點(diǎn)”的運(yùn)算速度會是最快的。
最近一期的500強(qiáng)榜單是去年11月公布的，位于榜首位置的中國“神威?太湖之光”超級計算機(jī)，這臺計算機(jī)位于中國國家超級計算無錫中心。如果“頂點(diǎn)”的運(yùn)算速度確實(shí)達(dá)到了20億億次，那么其速度是前者的兩倍多。
“頂點(diǎn)”由一排排黑色、冰箱大小的單元組成，總重量達(dá)340噸，放在一間面積達(dá)9250平方英尺（約合860平方米）的機(jī)房內(nèi)。它由來自IBM的9216枚中央處理芯片和來自英偉達(dá)的27648枚圖形處理器提供計算能力，這些處理器由長達(dá)185英里的光纖電纜連接在一起。
冷卻“頂點(diǎn)”每分鐘需要4000加侖的水，而這臺超級計算機(jī)消耗的電力足以供8100個美國家庭使用。
在全球超級計算機(jī)競賽“沖刺”之際，美國的亞馬遜、Facebook和谷歌以及中國的阿里巴巴、百度和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭正競相開發(fā)云計算和人臉識別等技術(shù)。
超級計算機(jī)是衡量一個國家科技實(shí)力的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，這是一個狹義的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因為原始運(yùn)算速度只是計算性能的一個要素。另一個要素是軟件，它讓機(jī)器獲得了生命。
包括橡樹嶺國家實(shí)驗室在內(nèi)，美國政府擁有多個實(shí)驗室。這些實(shí)驗室的科學(xué)家們正在對一些領(lǐng)域進(jìn)行探索性研究，比如利用新材料讓道路更加堅固，設(shè)計出可用于電動汽車或電網(wǎng)的儲能裝置，以及核聚變利用等潛在能源。所有這些領(lǐng)域都可以從超級計算機(jī)的發(fā)展中獲益。
例如，對氣候進(jìn)行建模，可能需要在超級計算機(jī)上運(yùn)行數(shù)天的代碼，處理大量的科學(xué)數(shù)據(jù)，如濕度和風(fēng)的形態(tài)，并對自然環(huán)境中所有的真實(shí)物理現(xiàn)象進(jìn)行建模。英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的計算機(jī)科學(xué)家兼總經(jīng)理伊恩·巴克（Ian Buck）稱，這不是互聯(lián)網(wǎng)公司提供的云計算服務(wù)所能有效運(yùn)行的任務(wù)。
位于美國伊利諾伊州的阿貢國家實(shí)驗室(Argonne National Laboratory)副主任里克·史蒂文斯(Rick Stevens)稱：“科技行業(yè)非常了不起，我們一直與他們合作。但谷歌永遠(yuǎn)不會研發(fā)新材料或設(shè)計安全的核反應(yīng)堆?！?/p>
在橡樹嶺國家實(shí)驗室，實(shí)驗室主任托馬斯·扎卡里亞(Thomas Zacharia)以一個大型健康研究項目為例，描述了超級計算機(jī)的未來?！绊旤c(diǎn)”已經(jīng)開始接收和處理由“百萬老兵計劃”(Million Veteran Program，MVP)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。該項目招募志愿者，讓研究人員獲得他們所有的健康記錄，為基因分析提供血液檢測，并回答有關(guān)他們生活方式和習(xí)慣的調(diào)查問題。到目前為止，已經(jīng)有67.5萬名退伍軍人加入該項目；其目標(biāo)是到2021年加入該項目的退伍軍人達(dá)到100萬。
扎卡里亞稱，最終的發(fā)現(xiàn)可以“幫助我們找到治療退伍軍人的新方法，并對整個精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)”。
J·邁克爾·加齊亞諾(Dr. J. Michael Gaziano)博士是“百萬老兵計劃”的首席研究員，同時也是哈佛醫(yī)學(xué)院(HarvardMedicalSchool)教授。他說，從潛在受益來講，這個項目是現(xiàn)代增強(qiáng)版的“弗雷明漢心臟研究(Framingham Heart Study)”項目。后者始于1948年，在馬薩諸塞州的一個小鎮(zhèn)跟蹤了約5000人。
通過幾十年的研究， “弗雷明漢心臟研究”項目發(fā)現(xiàn)，心臟病遠(yuǎn)不是之前認(rèn)為的單一病因?qū)е碌募膊?，它有多種病因，包括血液膽固醇、飲食、鍛煉和吸煙等。
加齊亞諾博士稱，今天，隨著數(shù)字健康數(shù)據(jù)大幅增長和超級計算機(jī)的興起，人口科學(xué)可能正在進(jìn)入一個新的黃金時代。
他說：“我們擁有這些龐大而雜亂的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造一個新的領(lǐng)域——重新思考我們對疾病的看法。這真是一個激動人心的時刻?！?/p>
盡管給人留下了深刻的印象，但“頂點(diǎn)”在500強(qiáng)榜單的位置可能很快被取代。在美國和其它國家，運(yùn)行速度為每秒100億億次的超級計算機(jī)正在研發(fā)中。美國能源部負(fù)責(zé)科學(xué)事務(wù)的副部長保羅·達(dá)巴爾(Paul Dabbar)表示，在截至2019年9月的兩個財年，能源部用于高級計算項目的預(yù)算將增加39%。
達(dá)巴爾稱：“我們這么做是為了幫助推動超級計算機(jī)及其它領(lǐng)域的創(chuàng)新?！?/p>