比特科普:HPC为什么matters?

  3万颗处理器能干什么?2TB内存是干嘛用的?为什么还要加5万块MIC协处理器?

  计算机的复杂程度已经远超常人理解,而超算作为计算机的最高级形态,其应用更让普通人觉得神秘。功耗达200万瓦的计算机都用来干什么呢?

  美国时间2014年11月17日,一年一度的全球高性能计算大会即将在新奥尔良市举办。作为全球超算领域的最大展会,本届全球高性能计算大会的主题定为了HPC matters,直译就是超算很重要。高性能计算机,或者叫超算;这个我们可能永远都买不起也见不到的大家伙为什么很重要?比特网资深编辑为您科普。

  1、 动画渲染

  在吃饱穿暖之后,我们总想找点乐子。电影是我们平日消遣的好项目,花几十元团购两张电影票,度过2个小时的欢快时光是笔者的最爱。不过你是否想过,电影中或宏伟或细腻的动画效果是如何制作的?通常一个纯3D场景需要数亿甚至数十亿个多边形来搭建,而这些多边形还要经过贴图、渲染、变形等几百道复杂的处理才能变成最终的一张静态图片。而电影的每一秒包含24张这样的静态图片。超算,是保证我们能看得好、看得起电影的最好工具。不止《阿凡达》,很多电影中视觉特效的重要性已经超越了演员本身。

  2、 生物制药

  人类的身体和是个精妙绝伦的复杂工程,而人类花费数千年也没能完全参透其中的奥妙。一个新生婴儿拥有一万亿个细胞,人类的23对基因能够合成出数百万种蛋白质,而每个蛋白质也可能由上万个原子组成。如此复杂的人体如果出现了疾病,要怎么治疗?这些普通人看着就头大的问题即使对于科学家来说也非常棘手,完全超越了脑力计算的范围,高性能计算是快速得出结论的唯一方法。更何况还要给可能长达十数年的各种动物和临床试验流出时间。

  3、 交通工具

  家用汽车时速100KM/h,民航客机时速800KM/h,游轮时速25节……我们生命中的很多时间都要花在交通工具上,我们挣的很多钱也同样要花在交通工具上。如何制造出更快、更安全、更舒适的交通工具?光靠设计师和画笔是完全不够的。一辆汽车上万个零件,一架客机上百万个零件,一艘万吨游轮更是无法想象。不用超算来辅助设计并验证设计的可行性和安全性,我们可能再也没办法买到新汽车、坐上新飞机和轮船了。

  4、 资源勘探

  有了交通工具我们同样需要燃料,才能享受轮子和翅膀上的舒适生活。但燃料从哪来?石油不是地下水,随便打个眼就有。为了找石油,很多人在崇山峻岭中涉险勘察,很多人风餐露宿。借助超算,我们能够使用更简单的方法快速分析某个地区地下蕴藏石油的可能性以及储量和开采难度。也只有更快的找到新的石油并更廉价的开采出来,我们才能开的起车,坐的起飞机。

  5、 互联网应用

  为什么手机能够听懂我们说的话?为何购物网站能够猜到我要买什么?计算机长于计算而短于分析,这一点是我们无法改变的。但为了能够享受更便捷的生活,我们是多么希望计算机能够听懂我们说什么,猜到我们想什么。但普通的家用电脑是做不到这一点的,因为他的计算性能还没有强大到补足分析能力方面的不足。我们需要更大、更快的电脑,这就是超算。而由于性能强大,这台电脑还能够同时听很多人所说,猜很多人所想。

  6、 战斗机设计

  相对于民用飞机,战斗机要飞的更快、更高,还要搭载各种武器,还要隐身,还要执行多种任务。在普通民用飞机都很难用手设计出的时代,战斗机不用上超算简直是不可能起飞的。

  7、 模拟核试验

  落后就要挨打,这个道理我们都懂;因此我们也拥有了核武器。有了武器就要试验,否则谁都说不好这武器到底好不好用。普通的武器因为威力相对较小,所以找个大点的空地就差不多了。但核武器可不是开玩笑的,谁都不想在自己的土地上引爆核武器;当然,敢在别人土地上引爆核武器的也只有二战时的美国。那么新的核武器如何验证?唯有超算。为何朝鲜还要进行核武器试验?因为朝鲜没有超算。

  总结

  其实超算的应用绝不止上面提到的这几种。目前的情况是,凡是让你想想就觉得头大的问题很多都已经开始交给超算来处理。而随着我们对生活要求的提升,这样的问题只会越来越多,越来越复杂。现在,你知道HPC为什么matters了吧。