美国研发超级计算机“极光”,对标中国

能源部周一披露了在建的一台世上最贵计算机之一的细节：这台耗资5亿美元、基于英特尔(Intel)和克雷(Cray)两家公司技术的机器，可能在美国和中国之间的重大科技竞赛中起到关键作用。

这台超级计算机名为“极光”(Aurora)，是对2015年首次公布的一个研发项目进行重新装配，预计将于2021年交付给芝加哥附近的阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)。实验室官员预测，它将成为首台达到“百亿亿次”级别（下称E级）的美国计算机，每秒运算速度超过百亿亿次。

它的速度大约是迄今为止最强大系统速度的7倍，比2008年开始推出的首批“千万亿次”系统快1000倍。支持者希望这些新机器将能显著提高研究人员的现象模拟精度，如药物反应、气候变化、内燃机和太阳能板内部运转等。

超级计算机在武器设计和代码破解等任务中发挥着主要作用，长期以来一直是国家科技竞争力的代名词。美国几十年来一直在该领域领先，但中国已成为一个强敌。

去年，在两年一次的计算机系统世界500强排行榜上，为田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)建造的IBM系统巅峰(Summit)夺回了第一名的位置。但中国却在另一关键指标上领先：500强清单上中国占据227个系统，美国则为109个。

“极光”的设计意在利用人工智能领域的最新成果，包括近来由谷歌和Facebook一类公司推动的机器学习技术。它有可能不是首个突破新速度壁垒的系统。监测全球研发动态的田纳西大学(University of Tennessee)计算机科学家杰克·唐加拉(Jack Dongarra)正在跟踪中国定于2020年交付、达到E级性能的三个系统的计划。

此外，唐加拉称，继“极光”之后，能源部预计还将在橡树岭国家实验室和旧金山附近的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)推出E级系统。

在运行标准性能测试之前，超级计算机的速度通常并不会引起太多讨论。但转为E级所牵扯的利害关系和极其昂贵的价签还是引来了巨大关注。周一参加“极光”讨论活动时，能源部长里克·佩里(Rick Perry)公布了去年一项耗资18亿美元建造两到三个E级系统的计划。

造价远超“巅峰”的2亿美元的“极光”，代表着政府与英特尔签署的一份创纪录合同，也是对公司在超级计算机领域持续领导力的检验。这家硅谷巨头备受欢迎的处理器——几乎所有个人电脑和服务系统的计算引擎——为大多数这类机器提供动力。但额外的加速器芯片被认为对于达到最快速度必不可少，通过将本用于电子游戏的芯片改为用于超级计算机，它的竞争对手英伟达(Nvidia)已经建起了一个相当庞大的业务。

2015年公布的“极光”版本是基于英特尔的一款加速器芯片，该芯片后来已经停产。两年后公布了一项经过修订的计划，设定了更具雄心的性能目标。

周一谈及的特性包括未公布的英特尔加速器芯片，英特尔标准“至强”芯片的一个版本，新型存储与通讯技术，以及一种将芯片迭放以节省空间和能耗的设计。

据老牌超级计算机制造商克雷的首席执行官彼得·J·恩家罗(Peter J. Ungaro)称，公司正在交付一项名为“沙士达”(Shasta)的系统设计，以及加快“极光”内部数据流动速度的技术。英特尔和克雷还在供应新的软件，以使高级超级计算机的编程变得更简单。

“我们想让每个人都能获得E级运算，”英特尔核心和可视计算集团高级副总裁拉贾·克杜里(Raja M. Koduri)说。

阿贡实验室副主任里克·L·史蒂文斯(Rick L. Stevens)坦言，“极光”代表着在一批新技术上的赌博。

“为推进目前的技术水平，我们必须冒险，”他说。“否则，你无法到达技术的前沿地带。”