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      超級計算:未來創新的基石

      更新時間: 2005-12-22 16:02:19來源: 粵嵌教育瀏覽量:3053

        超級計算以其無與倫比的計算性能,成功地解決了人類基因圖譜測繪、天氣預報、模擬核爆等異常復雜的問題,并且還在新藥研究、有害生物入侵、汽車設計等諸多領域發揮著日益重要的作用。未來,超級計算將為所有行業的創新提供性能強大的數字模擬實驗室,在虛擬的數字空間中企業可以用更低的成本、更快的時間完成原本在物理世界進行的創新。借IBM攜其贏得全球計算的藍色基因超級計算系統的一個機架參加在北京舉辦的國際計算機創新大會之際,本報記者采訪了IBM負責技術戰略和創新部門的副總裁Irving Wladawsky-Berger 博士。

        Irving Wladawsky-Berger 博士簡介:

        出生于古巴,在芝加哥大學獲得物理學碩士和博士學位。于1970年加入IBM 托馬斯·沃森研究中心,曾任美國總統信息技術顧問委員會兩主席之一。現任IBM技術戰略和創新部門全球副總裁,負責發現對IT行業未來至關重要的新興技術,并進行市場開發。

        超級計算未來的挑戰

        記者:現在人們談起超級計算,必提Top500,很少談到應用或者算法,你認為計算未來的挑戰主要來自何方?

        Wladawsky-Berger:確實如此。事實上,500強只是一個列表,講的是硬件發展的演進過程,而超級計算真正的價值在于應用,未來的挑戰也來自應用。確切地說,是應用與芯片架構及系統架構如何能夠很好地結合起來。越是能夠了解應用的一些獨特的特點,越能夠設計出更好地滿足這種應用的芯片和系統。

        記者:超級計算已經在核爆、氣象預報等十分復雜的計算領域大展身手,但在印度洋海嘯或者禽流感方面有何進展?

        Wladawsky-Berger:印度洋海嘯實際上是地震問題,應該把這個問題交給地震專家。我們現在對地震的了解遠不如對氣象的了解。我不太熟悉禽流感方面的應用,我能確定的是,很多從事禽流感研究的專家正在逐步認識到超級計算的重要性,但他們對現有的計算能力卻并不滿意,他們需要十倍于現有的計算能力才能解決他們的問題。所以,領域的研究人員總是要做好準備去學習如何使用一些更新、性能更強大的設備和工具。

        記者:據說,每年在實驗室里做碰撞試驗的奔馳新車高達100多臺。既然超級計算能成功地模擬非常復雜的核爆炸,為什么不能完全取代汽車的破壞性試驗?

        Wladawsky-Berger:汽車公司已經在用超級計算來模擬了,而且已經做得很接近實際情況了。

        我想以后大部分的汽車撞擊實驗都會在超級計算機上完成。當然,可能還需要做一些其它的檢查,來確保這些仿真的正確性。天氣的預報比過去做得好得多了,這是因為有了性能更強的超級計算機來進行仿真。雖然很多領域的仿真都非常復雜,但目前還是取得很大進展。

        記者:IBM的深藍擊敗國際象棋卡斯帕羅夫,引發了人們對人工智能的關注。從仿真的角度看,深藍的智商相當于多大歲數的孩子?藍色基因的智商又是多少?

        Wladawsky-Berger:這是一個非常哲學的問題。國際象棋運用的是人類一種競賽性的能力,這就是計算機為什么做得不是那么好的原因。我想,對于其它的涉及到競爭能力的程序,計算機表現得都會不那么盡如人意的。

        使計算機更智能化的方式是對海量的信息進行大規模的分析。計算機其實不是像人類那樣可以進行推理,而是只能進行信息分析或者模式識別。比如,對醫生而言,計算機是一個非常超級的助手。但是計算機與醫生的工作模式完全不同,計算機能做的只是在數百萬個信息中進行非常復雜的分析,然后得出哪種治療方案更加有效。看起來這些設備是有智能化的,實際上,計算機所做的工作只是信息分析。

        記者:這么說您不擔心計算機會超過人類了?

        Wladawsky-Berger:我可能是錯的,但是我真的不覺得計算機會具有人類的智能,它們其實只是在為人類的智能進行補充。

        超級計算向何處去?

        記者:通常認為摩爾定律還有十到十五年的有效期。我們看到個人電腦可以通過多核等并行技術挖掘摩爾定律的潛力,而超級計算早已是并行計算了,那么,當摩爾定律失效時,超級計算將如何應對?

        Wladawsky-Berger:這是一個非常好的問題,藍色基因就是個例子。每個CPU的性能也許并不足夠強大,但把大量CPU有效地整合在一個系統中,就有了現在全球的計算能力。目前,藍色基因有65535個CPU,而未來,藍色基因會有10萬到50萬個CPU,甚至是100萬個芯片,從而構成強大的計算能力。

        記者:這對研發和生產Power處理器的IBM微電子部門來說,是個非常好的消息。

        Wladawsky-Berger:是的,但這不單對微電子有好處。我們還需要非常的架構師和設計師,他們必須要了解如何設計這樣一個有上百萬個處理器的系統。每個芯片可能都非常簡單,但如果把上百萬個芯片放在一起,情況就變得異常復雜了。

        另一個辦法就是設計新的芯片,比如說,索尼下一代游戲機用的處理器CELL。我和索尼、東芝合作過,CELL對一些特定的應用來說,速度非常快,因為這些芯片的設計恰好是為這樣的應用而設計的。所以,未來人們會按照特定的應用,來選擇適合這種應用的芯片架構,這是我們要取得進步的另一種方式,所以,處理器將會具有非常強大的功能,當然,也會非常復雜。

        記者:IBM和德州大學正在聯合研發一個名為TRIPS的超級芯片,這是個受到美國國防部APART資助的項目,其內容是試圖將超級計算機放在一個芯片上——在單個芯片上實現萬億次的計算能力。據研發者說,他們正是不滿意現有的延續了20多年的超級計算架構,才產生了研制TRIPS的想法,而且TRIPS的擴展性非常好。請問TRIPS是否會成為IBM下一代高性能計算的基礎?

        Wladawsky-Berger:我們確實有這樣一個合作項目來開發更先進的芯片。我不再這個領域工作,對這個項目不熟悉。這是一個面向未來的項目,從樣品轉變到產品需要很長的時間,我看不止是下一代的問題,可能是未來幾代之后的問題了。

        記者:Linux成為超級計算的主流環境,其重要原因的是Linux將超級計算的計算環境大眾化嗎?

        Wladawsky-Berger:Linux與Unix差不多,大部分人在大學學習的時候,學的就是Linux和Unix系統,所以他們用起來覺得很舒服。由于Linux既簡潔又高效,占用的資源很少,而且非常可靠,所以才會在超級計算上這么普及和受歡迎。

        記者:微軟去年也宣布進軍超級計算,談到流行,Windows應該更時髦呀?

        Wladawsky-Berger:正如IBM的主機不適用于超級計算所以采用不同的操作系統那樣,Windows是為其他一些應用設計的。我個人認為,Windows對于超級計算并不適用,就目前來說它的體積太大了。我想可能微軟會向這個方向努力的。

        給美國政府的建議

        記者:您曾任美國總統信息技術顧問委員會兩主席之一,這個委員會是如何運作的?

        Wladawsky-Berger:我們主要是從在大學、私營部門或者政府部門工作的很多非常聰明的人那里獲得信息,這些聰明人還不止來自一個國家。我們征求他們的建議、收集他們的觀點,并且召集會議來分析他們的建議,從中找出的結論,向總統提交。

        記者:您在今天的國際計算機創新大會上做主題演講時,給美國政府的建議就是投資于研究,這個建議有多重要?

        Wladawsky-Berger:政府投資研究是極其重要的。這可以鼓勵更多的大學進行科研,從而使其能夠招收更多的學生,有足夠的資金購買更好的超級計算機以及設施來進行研究,我想投資于研究和教育是頭等大事。

        記者:美國政府在基礎研究方面投入很大,那么這些研究成果終會歸屬于誰?

        Wladawsky-Berger:總體而言,政府投資的研究對每個人來說都是開放的,但也有些特例。

        記者:美國政府如何評估IT在國家競爭力中的作用?

        Wladawsky-Berger:非常非常重要,尤其是超級計算,更為重要。如果國家具有非常強大的超級計算機,就能夠更好地在各個領域進行的研究。

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