三分鐘解釋超級運算技術

處理挑戰的新工具

自古以來，人類一直在試圖瞭解自己周圍的世界，同時使用工具來適應環境和解決問題。 隨著所面臨挑戰難度的提升，人類也開始不斷改進自己手中的工具。 超高速的超級電腦最終取代早期的石錘，被用來解決許多當今社會所面臨的緊迫挑戰。 相關的需求包括:

• 更有效地保護環境和自然資源
• 開發新型能源以及可再生能源
• 緩解氣候變化的影響
• 預測自然災害，如地震、海嘯和風暴等，並制定相應的計畫應對此類日益頻繁的災害
• 開發新藥物治療衰竭性疾病

上述問題的規模和複雜性使我們難以取得進展，而傳統解決問題的方式往往太過昂貴或費時。 超級電腦可以加快解決進程。

一切以速度為中心

簡單來說，超級電腦是運算速度超快的電腦。 而K computer是世界上速度最快的超級電腦之一 ，該電腦是由日本文部科學省發起的高性能計算基礎設施計畫推動下，由富士通與日本理化學研究所合作開發的。

K computer每秒可以進行10萬億次計算。 這速度有多快，可以試想一下以下內容：世界上所有七十億人每人使用一台計算器，並被要求每秒進行一次計算，全天24小時不間斷。 那麼所有人口在17天內進行的計算量K computer只需要1秒鐘就可以完成。 如果把一個普通的桌面比作一隻蝸牛，那麼K computer就是噴氣式飛機。

令人難以置信的速度使超級電腦適用於密集型運算和模擬運算。 具體模擬應用包括車禍、地震和海嘯等事件，在模擬這些的過程中，超級電腦需要以出色的運算能力處理大量的資料。

速度競賽

在全球範圍內，許多國家都在競爭看誰能開發出世界最快的超級電腦。 其背後是對各種先進領域進行深入研究的渴望。 但受益於超級電腦的不僅僅是研發領域。 通過安全性、設計性能和環保性能的加強，超級電腦將帶來跨越多種行業的創新。 此外，世界領先的高性能運算開發環境還能夠吸引一流的科學家並鼓勵創新文化的產生。 這從另一方面又可提升標準研究，甚至於增強整個國家的競爭力（使用研究成果引導產業創新）。 在這方面超級電腦就如同一級方程式賽車——公司以最快的車輛來吸引最好的車手，而最終相關的技術又能被用於商用車和乘用車。

通過運算技術克服當前的挑戰

CPU是每一台電腦的心臟，同時也是中央處理單元。 普通電腦只有一個CPU。 相比之下，K computer配備了超過80,000個CPU。 這些CPU的設計旨在實現高性能、高可靠性和低功率消耗。 但CPU只是整體的一部分。 同樣重要的是使用超高速互連技術連接所有的處理器並在它們之間進行資料傳輸。 創新型K computer互聯網路總共使用了200,000根電纜，可延伸超過1200公里。 這些電纜由大型積體電路互連控制器管理。在K computer成為當今世界最快電腦的過程中，高性能CPU和創新的網路技術發揮了關鍵作用。

日本政府計畫將K computer廣泛用於客戶和研究機構。 該電腦將用來支援和加快尋求可行性解決方案，以應對當今氣候和環境挑戰，並推進前沿研究和行業創新，最終促使世界變得更加安全。

注：關於K computer