用于制造美国新超级计算机的技术也将帮助我们实现超大规模计算的飞跃。自2013年以来，在全球最强大的超级计算机排行榜上，中国机器一直占据着第一名的位置。现在美国又回到了顶端。美国能源部(US Department of Energy)田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Lab)的工程师们刚刚推出了超级计算机“顶峰”(Summit)，这台超级计算机的处理能力足以超过目前的纪录保持者中国神威太湖之光(Sunway TaihuLight)。

顶峰Summit超级计算机

这台新机器的最高性能是每秒200万万亿次运算。做个行象的说明，也就是地球上的每个人都必须每天每秒钟做一次计算，持续305天，才能计算出这台新机器在眨眼之间能做什么。“顶峰”比“太湖之光”快60%，几乎是“泰坦”的8倍。“泰坦”同样位于橡树岭，在“顶峰”到来之前一直保持着美国超级计算速度的记录。

但这不仅仅关系到民族自豪感。从设计新飞机到制造新材料，超级计算机已经被应用于各行各业。另一些则受雇于军方设计核武器，由科学家进行基础研究。如果最强大的力量在美国，美国的研究人员和武装力量将拥有额外的优势。

顶峰超级计算机芯片的节点（橡树岭国家实验室）

橡树岭的研究小组表示，顶峰Summit是第一个从头设计的超级计算机，用于运行机器学习和神经网络等人工智能应用程序。该公司拥有超过2.7万个英伟达(Nvidia)的GPU芯片，英伟达的产品为大量的人工智能应用程序提供支持，还包括IBM去年专门针对人工智能工作负载推出的Power9芯片。还有一个超快通信链路用于在这些硅机器之间传输数据。

IBM的Bob Picciano说，所有这些使得顶峰Summit能够运行一些比泰坦快10倍的应用程序，同时只需要多50%的电力。计划在这台新超级计算机上运行的与人工智能相关的项目中，有一个项目将处理大量书面报告和医学图像，试图确定基因和癌症之间可能的关系。另一项研究将试图确定可能使人易患可卡因类药物成瘾和其他疾病的遗传特征。

像顶峰Summit这样功能更强大的超级计算机也将有助于提高在气候建模等领域的研究。斯坦福大学卡内基科学研究所的Patrick Brown指出，最大的挑战之一是模拟云层的变化，这对我们所能预期的变暖量有很大的影响。他说，随着计算能力的提高，更容易在更大的细节和更长的时间范围内对云的变化进行建模。这可能有助于理清不同气候模型结果之间的关系。

顶峰Summit也是通往下一个计算机大奖的重要基石:即每秒超1000万万亿次计算的“exascale”机器。一场国际比赛即将决定谁率先进入这一里程碑，美国和中国被认为是两大领跑者。美国正在考虑制造几台这样的机器，每台成本可能在4亿至6亿美元之间，并已聘请英伟达(Nvidia)、IBM和英特尔(Intel)等其他公司提供帮助。其目标是在2021年至2023年之间让一台或多台“exascale”电脑投入运行。

橡树岭建设顶峰的经验,两个网球场大小的面积和一分钟有4000加仑的水通过冷却系统带走约13兆瓦的热量,将有助于告知exascale计算机建设需要的工作量,这就需要更让人印象深刻的是基础设施。像顶峰Summit计算机的高级内存管理以及连接其芯片的新型高带宽连接，对于处理exascale机器将生成的大量数据至关重要。美国国家实验室的科学家们表示，他们已经利用顶峰Summit的人工智能，进行了一项有效的exascale比较基因组学计算。

由于这些和其他方面的进展，顶峰Summit将帮助我们达到更令人印象深刻的计算能力高峰。