你可能很难默契寰宇上最快的超等揣测机的运算处理能力皇冠信用盘开户。

好意思国田纳西大学的揣测机科学家杰克·东嘉利（）这么描述：“若是地球上的每个东说念主每秒齐作念一次揣测，那么需要四年的时间才能赶上这台超算一秒钟的揣测能力。”

这台超等揣测机名为“Frontier”，当今仍是寰宇上唯独一台百亿亿次级超算。

它位于好意思国田纳西州东部山区的橡树岭国度实验室，于 2022 年 5 月与公众碰头，占据的空间足足有两个网球场那么大。

Frontier 使用了直快 5 万个处理器，远远碾压闲居的个东说念主电脑。

它的功耗约为 2000 万瓦，而条记本电脑的功耗只好 65 瓦阁下。它的建形本钱是 6 亿好意思元。

图 | 橡树岭国度实验室的百亿亿级超算（开首：OLCF）

当 Frontier 上线时，它绚烂着所谓的百亿亿次揣测（exascale computing）的问世。这意味着它每秒不错履行百亿亿次浮点运算（即 1018 次浮点运算）。

自它问世以后，科学家们还在制造更多这种速率极快的揣测机：2024 年，好意思国和欧洲齐将有几台百亿亿次超算进入使用。

但运算速率并不是终极商酌。

参谋东说念主员正在建造的百亿亿次超算，将用于探索生物学、模式、天体裁和其他边界昔时无法处理的科学和工程问题。

在接下来的几年里，科学家们将使用 Frontier 来运行东说念主类有史以来最复杂的揣测机模拟。

他们但愿探索尚未找到谜底的当然问题，并想象包括交通、医学等好多边界的新技巧。

举例，好意思国匹兹堡大学的埃文·施耐德（）正在使用 Frontier 模拟咱们的星系是怎么随时间演变的。

她对星河系表里的气体流动超过感酷爱。

在某种进度上，星系是会“呼吸”的：气体流入其中，通过引力团聚成恒星。但气体也会流出，举例，当恒星爆炸并开释物资时。

参谋了星系“呼气”的机制。

其示意：“咱们不错将模拟与践诺不雅测到的天地进行比较皇冠信用盘开户，这让咱们知说念咱们是否得到了正确的物理旨趣。”

正在使用 Frontier 设立一个星河系的揣测机模子，该模子具有弥散高的分辨率，不错放大单个爆炸的恒星。

这意味着，该模子必须捕捉到 10 万光年外星河系的大圭臬特点，以及直径约 10 光年的超新星的特点。

她说：“这从未有东说念主达成过。”

你可能不明晰这种分辨率意味着什么。打个比喻，它访佛于创造一罐啤酒的物理精准模子，其精度为单个酵母细胞，况兼不错展示酵母之间的互相作用。

通用电气的高等工程师司提反·普雷厄比（）正在使用 Frontier 模拟下一代飞机想象的空气能源学。

为了提升燃油恶果，通用电气正在参谋一种被称为“盛开式电扇架构”的发动机想象。

喷气发动机使用电扇来产生推力，电扇越冒昧味着恶果越高。

为了让电扇变得更大，工程师们接头移除被称为发动机舱的外部结构框架，这么叶片就像风车相同久了在外面。

“揣测机模拟使咱们能够在想象阶段的早期就获取空气能源学性能的详备视图，”说。

举例，它们让工程师们了解怎么塑造更好的空气能源学电扇叶片，或者使它们更舒畅。

Frontier 将超过有意于对湍流的参谋。湍流是被扰动的流体的暗昧默契，在这种情况下，是电扇周围的空气。

在当然界中，湍流是一种常见模式。

咱们不错在波涛的撞击中不雅察到它，也不错在烛炬灭火后起飞的褭褭炊烟中看到它。

但科学家们仍在勤恳揣度湍流究竟是怎么流动的。

这是因为它的默契既受宏不雅影响（如压力和温度变化），也受微不雅影响（如空气中单个氮分子之间的互相摩擦）。

多重圭臬上力的互相作用使默契复杂化。

“在读参餬口的时候，（一位教师）也曾告诉我，‘布朗森，若是有东说念主告诉你他们懂湍流皇冠信用盘开户，你应该用手护住钱包，然后离开房间，因为他们念念向你倾销一些东西，’”好意思国天体物理学家布朗森·梅塞尔（）说，他是橡树岭携带揣测范例（Oak Ridge Leadership Computing Facility）的科学主任，Frontier 就在这个范例里。

“莫得东说念主默契湍流。这真实是终末一个伟大的经典物理问题。”

这些科学参谋阐述了超等揣测机的私有上风：同期在多个圭臬上模拟物理对象。

超算的其他应用也反应了这一主题。

Frontier 不错达成更精准的模式模子，这些模子必须在统共这个词地球的不同空间圭臬上模拟天气变化，同期也要在长时间和短时间圭臬上模拟。

物理学家还不错模拟核聚变，即太阳通过将原子推到全部形成不同元素来产生能量的湍流进程。

他们但愿更好地了解核聚变的进程，以便将核聚变发展成为一种清洁能源技巧。

固然这类多圭臬模拟多年来一直是超等揣测机的主要责任，但 Frontier 不错麇集比以往更平庸的不同圭臬。

为了使用 Frontier，获取批准的科学家不错良友登录到超等揣测机，通过网络提交他们的责任。

为了充分哄骗这台机器，橡树岭的商酌是让 90% 的超等揣测机处理器进行每周 7 天、每天 24 小时的不终止揣测。

说：“咱们进入了这种清醒的情状，在这种情状下，咱们在几年的时间里不断地进行科学模拟。”

用户将数据保存在橡树岭的数据存储范例中，该范例最多可存储 700pb，相配于直快 70 万个 1TB 迁徙硬盘的容量。

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固然 Frontier 是第一台百亿亿次超等揣测机，但更多的超等揣测机行将问世。

在好意思国，参谋东说念主员当今正在装置两台运算速率逾越每秒 200 亿次的揣测机：位于伊利诺伊州阿贡国度实验室的 Aurora 和位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国度实验室的 El Capitan。

从 2024 岁首启动，科学家们缱绻使用 Aurora 来绘图大脑神经元的图像，并寻找不错提升肥料坐蓐等工业进程恶果的催化剂。

El Capitan 也缱绻于 2024 年上线，它将进行核刀兵模拟，以匡助政府在不进行核刀兵历练的情况下揣测和保管其战备库存。

与此同期，欧洲缱绻在 2024 年底部署其首台百亿亿次超等揣测机“Jupiter”。

对更强揣测能力的渴慕并莫得跟着百亿亿次超算的出现而住手。说，橡树岭还是在接头下一代揣测机，它们的揣测能力将是 Frontier 的三到五倍。

但一个主要挑战亟待处理，那等于强大的能源萍踪。

Frontier 所使用的电力，即使是在闲隙的时候，也足以供千千万万的家庭使用。

说：“简单恶毒地让机器越来越大，可能是不能捏续的。”

跟着橡树岭建造越来越大的超等揣测机，工程师们一直在勤恳提升机器的恶果，包括使用一种新的冷却法子。

Summit 是 Frontier 的前身，当今仍在橡树岭运行，其总能耗的 10% 用于冷却。比拟之下，Frontier 的能耗仅 3% 到 4% 用于冷却。

这种创新来自于使用室温下的水来冷却超等揣测机，而不是温度较低的冷水。

下一代超等揣测机将能够同期模拟更多的圭臬。举例，在 Frontier 中，的星系模拟分辨率不错达到几十光年。

这仍然不及以达到单个超新星的边界，因此参谋东说念主员必须别离模拟单个爆炸。

翌日的超等揣测机大概能够调理统共这些圭臬。通过更实在地模拟当然和技巧的复杂性，这些超等揣测机拓展了科学的极限。

一个更实在的星系模拟不错将天地的精深带到科学家的指尖。飞机电扇周围空气湍流的精准模子，免去了建造立志得令东说念主视为畏途的风洞的需要。

首先是龙，关于龙和熊的事情，熊找遍了世间任何一个地方了，但他依旧没能找出对应的解药，之后龙就跟熊在大海上见面了，龙告诉大熊，伊万科夫和闪电都被捕入狱了，具体是怎么被捕的，龙没有说。然而，龙就跟大熊说起了贝加庞克，其实龙一开始是不建议熊去找贝加庞克的，因为他神龙见首不见尾，怕熊找不到人，更加心灰意冷了，但因为庞克哈萨德发生事故，所以贝加庞克不得不转移大本营。

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更好的模式模子使科学家能够揣度咱们星球的运说念。换句话说，它们给了咱们一个新的器用来为不信托的翌日作念准备。

作家简介：索菲亚·陈（Sophia Chen）是好意思国俄亥俄州哥伦布市的又名科学记者，主要报说念物理和揣测机。2022 年，她曾是加州大学伯克利分校西蒙斯揣测表面参谋所的常驻科学传播者。

撑捏：Ren

运营/排版：何晨龙