多国竞相研发百亿亿次超级计算机，还需打倒功耗“拦路虎”(2)

有科学家已对此提出警告。2008年，美国能源部高级研究计划局（DAPRA）计算机科学家皮特·寇格领导的团队发布报告称，“功率是E级超算面临的最大问题”，以现有技术研制出的E级超算功率可能高达千兆瓦，需要一个专门的核电站来给它供电，这样的超算显然没有太大实用价值。

随着技术的不断进步，2015年，寇格将功率估算值降到180兆瓦至425兆瓦之间，但这仍然远超目前超算界龙头、中国“神威·太湖之光”15兆瓦的功率。

美国阿贡国家实验室计算、环境和生命科学实验室负责人皮克·斯蒂芬斯表示，目前很多科学家致力于降低超算的功率，最近几年涌现出了一批新兴技术，比如，让存储器更接近计算器，减少数据行进的距离；让高性能存储器向三维扩展而不是朝二维延伸；超算与闪存结合；在芯片不使用时关闭其中的电路；改变电压或频率等来节省功率等。

需要革命性的方式

科学家表示，除了上述技术之外，要真正降低能耗，需要制造工艺上出现革命性的突破。英特尔微处理器技术实验室原主管谢卡尔·博卡说：“渐进式的方法将不再管用，我们需要革命式的方法。”

据悉，中国首套E级超算系统的功率将不超过30兆瓦；法国可替代能源和原子能组织高性能计算专家简-菲利普·诺米尼介绍称，欧洲致力于将首套超算系统的功率保持在10兆瓦以内。

美国“极光”的功率被设计为40兆瓦，绝对最大功率为60兆瓦。英特尔公司目前正为其研制芯片，尽管相关细节仍未知，但英特尔公司高性能和百亿亿次计算首席架构师阿尔·加拉表示，公司目前正在开发一个新平台，包括新的芯片微体系结构等。而中国中科曙光目前正在研制的E级超算模型可能会采用与此前超算不同的方式。

《自然》的报道指出，美国也有专家认为，应该反思超算的发展方向，改变追求峰值运算速度的模式，而注重实用价值。Top500榜单创始人、田纳西大学计算机科学家杰克·东格拉就称：“速度并不意味着一切。尽管汽车达到300公里/小时的速度让人惊叹，但大多数汽车的真正价值在于，在日常限速范围内安全可靠地行驶。”

此外，研究人员也在思考未来十年如何超越E级超算，研制出速度更快且性能更佳的超算。他们认为，下下一代超算可能需要采用一些目前“小荷才露尖尖角”的技术，包括能模拟大脑内神经元操作的神经形态电路或量子计算等。

（原标题：超算：朝百亿亿次挺进——打倒功耗“拦路虎”还需技术革命）