北京時(shí)間10月11日晚間消息，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室將于本周二宣布一項(xiàng)計(jì)劃，建設(shè)全球性能最強(qiáng)的超級計(jì)算機(jī)。這臺(tái)超級計(jì)算機(jī)將名為“泰坦(Titan)”，其主要計(jì)算引擎將使用Nvidia的Tesla圖形處理芯片。

橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室率屬于美國能源部。在去年11月之前，該實(shí)驗(yàn)室擁有全球性能最強(qiáng)的超級計(jì)算機(jī)“美洲豹(Jaguar)”。然而去年11月，這臺(tái)計(jì)算機(jī)被中國設(shè)計(jì)的“天河1A”超級計(jì)算機(jī)超過。盡管“天河1A”大部分仍采用美國制造或美國設(shè)計(jì)的元件，但這一消息仍引起了美國公眾的極大關(guān)注，而美國總統(tǒng)奧巴馬在今年1月的國情咨文中也提到了這一情況。

今年6月，日本設(shè)計(jì)的一臺(tái)超級計(jì)算機(jī)性能再次取得突破，成為新的全球第一，這使得“美洲豹”變成排名第三的超級計(jì)算機(jī)。

橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室希望憑借“泰坦”重新奪取全球性能最強(qiáng)超級計(jì)算機(jī)的榮譽(yù)。Nvidia此前在高性能計(jì)算方面也有一定經(jīng)驗(yàn)。今年早些時(shí)候有報(bào)道稱，Nvidia通過Tesla芯片幫助盧卡斯影業(yè)更快地制作電影。

Nvidia Tesla業(yè)務(wù)部門首席技術(shù)官史蒂夫·斯科特(Steve Scott)表示，“泰坦”的性能將比“美洲豹”強(qiáng)大10倍，其85%的計(jì)算能力將來自Nvidia芯片，而其余將來自AMD的CPU。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“泰坦”主要依靠圖形處理單元(GPU)，而不是傳統(tǒng)的CPU，這主要是由于GPU在進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)速度比英特爾和AMD的CPU更快。

此外這也涉及到功耗問題。過去多年中，隨著芯片和晶體管體積的縮小，功耗也在逐漸下降。不過斯科特指出，這一情況已出現(xiàn)變化。他表示：“我們正面臨這樣的情況，即處理器受到功耗的限制。如果你盡可能多地在芯片中集成晶體管，并保持最快的芯片運(yùn)行速度，那么芯片將會(huì)燒掉。我們面臨的情況是性能正受到功耗的限制，而情況仍越來越糟。因此你需要提升處理器的功耗表現(xiàn)。這將使高性能計(jì)算的基礎(chǔ)發(fā)生變革。”

GPU最初主要用于游戲和專業(yè)圖形應(yīng)用，例如電影編輯等，這類產(chǎn)品能并行地處理多個(gè)任務(wù)。中國的“天河1A”型超級計(jì)算機(jī)同樣使用了Nvidia的GPU產(chǎn)品。

橡樹嶺國家試驗(yàn)室計(jì)劃在“泰坦”中集成1.8萬個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均采用AMD的CPU和Nvidia的Tesla GPU。其中，大部分的運(yùn)算任務(wù)將由GPU完成，而總計(jì)算能力將達(dá)到每秒20千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算。

斯科特表示，“泰坦”未來的工作將包括研究氣候變化，幫助科學(xué)家了解多種減緩氣候變化的方法。此外，這臺(tái)超級計(jì)算機(jī)還將進(jìn)行其他的科研工作。橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃分兩個(gè)階段建設(shè)“泰坦”。第一階段將用960個(gè)新的Telsa芯片升級當(dāng)前的“美洲豹”超級計(jì)算機(jī)。而第二階段將從明年開始，橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室將在1.8萬個(gè)節(jié)點(diǎn)中部署基于Tesla芯片的系統(tǒng)。