一直被喷不实用的超算 在深度学习时代会改变吗?

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在中学课本里,我们都学到过“超级计算机”这个概念,在印象里它通常和神州五号、航空母舰等等高科技设备出现在同一个章节,属于国家科研能力的体现,更是在国际科技战备的赛点。

现在这么多年过去了,一回神中国超级计算机的代表作已经从天河进化成了神威·太湖之光,并且通过对地震、海浪等等自然现象的精确模拟两次获得了戈登贝尔奖。

据称,戈登贝尔奖是超算领域的最高奖项,在奖项评选标准中更多会考虑到超算项目的实际应用性。过去三十年中,这一奖项一直被美国和日本垄断,直到最近两年才被中国蝉联。

说实在的,大多数人的印象中,中国超算经过这么多年的发展,还实现了“零的突破”,可在IT领域中,我们似乎更多的受益于互联网、移动终端的发展。

超级计算机既然都那么厉害了,那为什么我们在生活中还见不到它的身影呢?

地震?海浪?超算到底能干嘛

拥有这种疑问的人不是少数,超级计算机这几年开始频繁的受到一种质疑:强大的算力究竟有什么用?耗费这么多科研经费和资源,是不是只是为了刷排名而没有实用价值?

其实人们会产生这种疑问是很正常的,超级计算机从研发到生产以至于后期的运维,成本都非常之高。研发时凝聚的高精尖科研力量自不必提,产品上光是CPU/GPU就有几千个,占地面积要达到上千平方米。使用起来更是电老虎,以天河二号为例,满负荷运行的情况下,一天的电费就需要30万。而大量的计算还会让超级计算机发热,如何降温还成了个大问题。

所以,这么昂贵的超级计算机都用来做什么了呢?

以去年神威·太湖入围戈登贝尔的几个项目为例,他们分别是“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”、“高分辨率海浪数值模拟”和“钛合金微结构演化相场模拟”。

em……没错,除去军事应用外,超级计算机通常会被应用于天文、气象、基础物理、化学等等方面的研究。乍一听起来,的确离人们的现实生活太远了。毕竟现在整个世界都还没用出现什么突破以往物理定律的新发现,虽然能发射火箭,可普通人还不能进行一次太空旅行,至于天气预报倒是比以前准确了不少,可也没出现过超算成功预测并避开自然灾害的情况。

用超级计算机玩网游,是一种怎样的体验?

计算这件事,在大数据遍地的今天并不少见,既然超级计算机的计算能力那么强,为什么不把交通大数据、金融大数据这些东西都放到上面去算呢?

首先,我们要对超算能力这件事有一个正确的认识。由于超级计算机集成了大量CPU,它所擅长的也是CPU最擅长的工作——浮点运算。由于计算机使用的是二进制,所以在处理1.01这种带小数点的小数时,只能用科学计数法来表示。这样就避免了小数运算时的有穷性,可以对无穷大和无穷小的数值进行运算。

超级计算机最擅长的就是依靠并联的CPU们对浮点数计算进行并行运算。可以承受其他计算机无法承受的计算峰值。一个CPU算一道题需要5个小时,用五个CPU把这道题拆解开来分别计算,就只需要一个小时。一些在普通计算机上要跑一个礼拜的项目,拿到超级计算机上可能两分钟就完成了。

所以现在我们知道了,超算的最大作用,是为某一种特定形式的计算节约时间。而在日常生活中,也许我们面对的问题并不是浮点数计算,比如区块链应用的就是单一hash的运算;又或者像电商、游戏大厂,它们面临的不是高计算量,而是快速频繁的数据并发吞吐。