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超級運算技術快速指南
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......
超級電腦是什麼？
超級電腦能夠以常規電腦難以達到的速度和規模進行先進科學和技術的運算。 超級電腦主要用於科研機構和工業企業。
超級電腦可以幹什麼？
世界面臨著各種各樣錯綜複雜並難以快速解決的問題，其中包括資源節約、環境保護、新型藥物和療法的開發等。 超級電腦可以進行超高速運算並處理大量的資訊。 這使我們能夠在電腦中重構或類比各種我們不太明白的現象，例如不可觀測的地球內部，不可複製的大規模災難和藥物對人體的影響等。 這些模型能説明科學家瞭解上述事件和現象的本質，這一過程被稱為電腦類比，並已成為理論和實驗以外的第三大科學支柱。 超級電腦已成為各種研究和開發領域的重要工具，能夠支持從基礎研究到生產的全部過程。
超級電腦還有什麼其他應用？
利用超級電腦實現的先進類比已被廣泛應用於各種研究領域。 常見的應用包括預測在金融交易中股票的價格、創建電腦圖形的動畫效果、開發低阻力競技用泳裝、開發用水更少去污垢能力更強的洗衣機以及設計生產洋芋片的設備等等。
世界上第一台超級電腦是誰開發的？
最初人類開發電腦目的是執行科學和技術運算。 換句話說，第一代電腦就是我們現在所謂的超級電腦。世界上的第一台電腦ENIAC於1946年在美國誕生。 當時的研發目的是使用電腦來計算火炮彈道。 世界上第一台被稱為超級電腦的電腦是“CDC6600”，它誕生於1964年，開發者是被稱為「超級電腦之父」的西摩克雷。
世界上的超級電腦有多少台？
超級電腦目前已經被廣泛用於各種研究機構和工業企業，其中既有超大規模的也有較小規模的運算設備。 當今已有太多的超級電腦被投入使用，我們已很難統計出確切的數目。
超級電腦的處理為什麼如此快速？
大多數現代的超級電腦都配備了大量的CPU。
可以影響速度的關鍵要素有兩個：
1) 每個CPU都能進行快速運算
2) CPU之間能快速進行資料交換
可以加快單個CPU運行速度的方法包括提高工作頻率，增加內核數量，增加內部運算單元的數目以及高速供給CPU需要的資料。 至於CPU之間的資料交換，我們可以透過開發高速跨CPU網路和互聯技術來進行加速。
所有的軟體和硬體都必須為實現高速度而進行優化。
CPU之間是如何進行資料通信的？
各CPU之間需要交換執行運算所需的資訊（或資料）。
舉例來說，在氣象預報的電腦類比模型中，如果將需要預測的區域分成非常細小的單元網格，單個CPU需要分別對應各個網格並執行相應的計算。 在這種情況下，在計算出各個網格的氣象條件之後，我們需要將相關的資料（例如相鄰網格帶動溫度等）進行比較。 對超級電腦而言，某項單獨的作業會被分配給大量的CPU共同完成。 CPU之間需要交換各自的資料，這樣每個CPU才能知道其他CPU的計算結果並告訴其他CPU自己的計算結果。
CPU為什麼會變熱？
CPU的內部包含許多由半導體材料和金屬製造的元件。 在執行計算時電流會流過CPU，這些元件和電路中的電阻（阻礙電流流動）就會產生熱量，這就是CPU會發熱的原因。
K computer在哪裡？
K computer位於日本神戶市兵庫縣的港灣人工島。 從候選的日本15個地點中選擇神戶市，是經過6個多月的調查，最終於2007年3月確定的。 調查小組當時考察了各種相關因素，其中包括自然災害的影響、電源的穩定性、舾裝和運行設施的成本、交通網路狀況以及用於支持研究和教育中心的基礎設施的品質。
千萬億次（PFLOPS）是什麼？
FLOPS意味著每秒浮點運算次數。 該單位可以表示電腦的處理能力。 以不同的字母作為FLOPS的首碼可以表示如下意義：
・1 G（千兆=10的9次方）FLOPS：每秒1,000,000,000次計算
・1 T（TERA=10的12次方）FLOPS：每秒1,000,000,000,000次計算
・1個P（PETA=10的15次方）FLOPS：每秒1,000,000,000,000,000次計算
K computer每秒能夠處理10,000,000,000,000,000（10千萬億次）次運算（10千萬億次= 10的16次方），該數字在日語裡對應“Kei”。 因此該電腦被稱為K computer。
K computer的開發有多少人參與？
K computer由日本理化學研究所與富士通合作開發，前後有超過1000人參與了該專案。
超級電腦“K computer”的功耗有多高？
超級電腦的運行需要消耗大量的電能。
根據2011年11月TOP500排行榜的測量基準，超級電腦“K computer”的電功率為12.65989 MW/h。 考慮到普通家庭平均每小時用電功率為400W，K computer的功率大約相當於30,000個家庭。
儘管如此，K computer的單位功耗表現仍可以與世界上任何一台超級電腦匹敵，同時K computer被稱為具有高環保性能的電腦。
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