級計算機的工作原理與普通計算機相同,但其性能水平要高得多,外觀也更像以前的經典大型機。與普通臺式個人電腦或筆記本電腦不同,超級計算機可以處理海量數據集,并以驚人的速度進行計算。據 IBM 稱,它們是世界上速度最快的計算機,需要大量的基礎設施才能運行,包括先進的冷卻系統。
在結構上,它們也比普通個人電腦安裝了更多的組件。你的筆記本電腦可能只有一個中央處理器(CPU)和一個圖形處理器(GPU),但一臺超級計算機可能有成千上萬個 CPU 和 GPU,每個都比現成的強大得多。
它們的性能也是用每秒浮點運算次數(FLOPS)來衡量的,其中一次浮點運算就是一次數學計算。目前,世界上最強大的超級計算機已經超過 1 exaFLOP,即 1 quintillion (1018) FLOPS,而普通 PC 和筆記本電腦通常只有幾百 gigaFLOPS,即 1 trillion (109) FLOPS。我們把這樣的機器稱為超大規模超級計算機。
由于超級計算機可以處理海量數據并以令人難以置信的速度處理計算,科學家們經常使用超級計算機來破解藥物和材料發現方面的難題。超級計算機還可以進行預測(如天氣預報),甚至學習如何下國際象棋,如 1997 年 IBM 的經典超級計算機 "深藍"(Deep Blue)。
根據最新的 TOP500 排名,以下是當今在線最強大的七臺超級計算機。
1. FRONTIER
地點: 美國田納西州橡樹嶺國家實驗室美國田納西州橡樹嶺國家實驗室
性能:1,194 petaFLOPS(1.2 exaFLOPS)
組件:AMD EPYC 64 核 CPU 和 AMD Instinct MI250X GPU
首次上線:2022 年 8 月
由超級計算巨頭 HPE Cray 制造的 "前沿"(Frontier)于 2022 年上線,成為世界上第一臺超大規模計算機,目前位居榜首。據 IEEE Spectrum 報道,科學家們最初計劃將 Frontier 用于癌癥研究、藥物發現、核聚變、特殊材料、設計超高效發動機和恒星爆炸建模。
據《麻省理工學院技術評論》報道,未來幾年,科學家們將利用 "前沿 "來設計新的運輸和醫藥技術。匹茲堡大學計算天體物理學助理教授埃文-施耐德(Evan Schneider)告訴《麻省理工科技評論》,他想模擬銀河系是如何隨時間演變的。
2. AURORA
地點: 美國伊利諾伊州阿貢國家實驗室美國伊利諾伊州阿貢國家實驗室
性能:585 petaFLOPS(0.59 exaFLOPS)
組件:英特爾至強 Max 系列 CPU 和英特爾數據中心 Max 系列 GPU
首次上線:2023 年 6 月
榜單上最年輕的超級計算機之一有朝一日也可能成為最強大的超級計算機。Aurora 位于阿貢領導計算設施(ALCF),是有史以來第二臺超大規模超級計算機,ALCF 的代表說,它的計算能力有可能達到 2 exaFLOPS,是 Frontier 的兩倍。
Aurora是與英特爾和HPE合作建造的,它集成了科學工具和分析,可以執行建模和仿真,并運行人工智能(AI)。Aurora 的強大功能使其能夠在氣候預測、材料科學、能源存儲和核聚變等多個領域創建精確的模型。據 HPCWire 報道,核聚變尤其是 Aurora 的重點,有朝一日它可能會幫助揭開大規模核聚變能源的秘密。
3. EAGLE
位置:Microsoft Azure - 云/分布式
性能:561 petaFLOPS(0.56 exaFLOPS)
組件:英特爾至強白金版 8480C 48C CPU 和 Nvidia H100 GPU
首次上線:2023 年 8 月
微軟的 "雄鷹 "超級計算機并不在實驗室里,而是在云端,任何人都可以通過微軟的Azure云平臺訪問它。它是一個由多個系統組成的分布式網絡,其總功率足以成為世界上速度第三快的超級計算機。理論上,任何愿意付費的人都可以訪問 Eagle。
4. FUGAKU
地點: 日本神戶理研計算科學中心日本神戶理研計算科學中心
性能:442 petaFLOPS(0.44 exaFLOPS)
組件:A64FX CPU
首次上線:2020 年 6 月
Fugaku 曾是 2020 年 6 月至 2022 年 6 月間世界上最強大的超級計算機,也是該榜單上歷史最悠久的前五名系統之一。它的名字來源于富士山,富士山是一座活火山,距離東京約 60 英里(100 公里),它在首次登上 TOP500 榜首時取代了 Summit 超級計算機(榜單第 7 位)。
多年來,科學家們利用 Fugaku 解決了幾個關鍵的研究問題。據《日經亞洲》(Nikkei Asia)報道,在 COVID-19 大流行期間,研究人員利用它的數字計算能力證實,用無紡布制成的口罩能更有效地阻擋空氣中的呼吸道飛沫。據《日本新聞》報道,Fugaku 目前正在按照 ChatGPT 的模式訓練日語人工智能大型語言模型。
5. LUMI
地點:芬蘭卡亞尼芬蘭卡亞尼 CSC 數據中心
性能:380 petaFLOPS(0.38 exaFLOPS)
組件:AMD 第三代 EPYC 64 核 CPU 和 AMD Instinct MI250X GPU
首次上線:2021 年 6 月
LUMI 位于芬蘭,是歐洲最強大的超級計算機,也是世界上速度第五快的超級計算機。根據歐盟(EU)官員的說法,它使用 100% 的可再生水電能源,其余熱被用來為附近的建筑供暖。它于三年前開始試運行,并于 2023 年 2 月全面投入使用。
歐盟官員此前曾表示,該系統被指定為供歐洲各國研究人員用于合作研究的超級計算機,并針對基于人工智能的工作負載進行了優化。LUMI還被用作量子計算機的 "合作伙伴",即兩套名為QAL 9000和Helmi的系統,這兩套系統都位于芬蘭。這種量子-經典計算伙伴關系旨在為研究人員提供當前量子計算機(其未來潛力受到嚴重限制)和超級計算機的最佳組合。
6. LEONARDO
地點:意大利博洛尼亞意大利博洛尼亞 CINECA 數據中心
性能:239 petaFLOPS(0.23 exaFLOPS)
組件:英特爾至強鉑金 8358 32 核 CPU 和 Nvidia A100 GPU
首次上線:2022 年 11 月
作為歐盟 EuroHPC 超級計算計劃的另一個系統,萊昂納多由三個模塊組成,這三個模塊的組合使其成為歐洲第二快的機器。它的主辦機構 CINECA 是一個由意大利大學、公共研究中心和政府機構組成的聯盟。
該超級計算機于 2023 年 5 月進入預生產階段,在此期間共提交了 80 個項目,最終有 13 個項目被選中。隨后,超級計算機于 8 月進入生產階段。
7. SUMMIT
地點: 美國田納西州橡樹嶺國家實驗室美國田納西州橡樹嶺國家實驗室
性能:149 petaFLOPS(0.15 exaFLOPS)
組件:IBM POWER9 22 核 CPUIBM POWER9 22 核 CPU 和 Nvidia Tesla V100 GPU
首次上線:2018年6月
Summit 是為橡樹嶺國家實驗室開發的,比該機構之前的超級計算機 Titan 強大八倍,在被 Fugaku 取代之前的兩年里,一直是世界上最強大的超級計算機。
除了科學建模,Summit 還針對人工智能工作負載進行了優化,包括人類健康和材料發現等領域的機器學習和深度學習。
Oak Ridger 公司稱,多年來,這臺超級計算機在關鍵研究中發揮了關鍵作用。例如,在 COVID-19 大流行期間,它被用來篩選數百萬種藥物,以確定是否有藥物能阻止病毒進入人體細胞或在人體細胞中復制。它還被用來建立湍流模型。
慶一名男子到鎮政府辦事,發現電腦面前空蕩蕩的,遂用手機錄下視頻發到網上。
網上一段9秒視頻顯示,一個柜臺一字排開,柜臺里面擺放著幾臺電腦,幾個電腦面前空無一人,墻上寫著“記錄一生,保障一生,服務一生”字樣。
視頻截圖
華商報大風新聞記者采訪獲悉,此事發生在重慶市云陽縣堰坪鎮綜合服務大廳里面。
拍攝該視頻的男子介紹稱,他家住云陽縣堰坪鎮農村,前段時間才從外面回到老家,7月22日趕集,他當天上午9點左右到堰坪鎮綜合服務大廳辦事,走了幾個辦公室,發現8臺電腦面前7個空無一人,遂拍攝視頻發到網上。
記者采訪獲悉,此事引起云陽縣委縣政府高度重視,事發后他們迅速組建聯合調查組展開核查。
7月23日晚上9:17,云陽縣聯合調查組發布“情況通報”稱,經核查,云陽縣堰坪鎮綜合服務大廳共有工作人員5名,其中1人于當日8時20分到崗,1人公休;其余有2人于9時25分到崗,1人于9時28分到崗,3人均系遲到,已進入問責程序,“下一步,云陽縣將舉一反三,嚴肅工作紀律,加強干部隊伍管理,增強服務意識,創造良好便民條件。”
華商報大風新聞記者 黃平 編輯 李智
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般來說,電腦用戶不太會把自己日常辦公的產品和環保聯系在一起,比較普通的電腦不像空調冰箱那樣功率巨大,或者內置冷卻劑壓縮機之類的,但其實環保是個精細活,也是個全鏈條概念。無論是生產,包裝,運輸還是后期使用維修,其實都和環保息息相關。
2024 年 5 月 30 日,在英特爾大灣區科技創新中心,中國電子學會和中國計量科學研究院分別公布了《臺式微型計算機和一體機綠色評價規范》(T/CIE 221-2024)、《臺式微型計算機和一體機電源綠色評價規范》(T/CIE 222-2024)、《綠色計算機用可降解剛性印制電路板規范》(T/CIE 223-2024)。
《臺式微型計算機和一體機綠色評價規范》(T/CIE 221-2024)針對設計定義、生產交付、使用維護、回收循環和加分項設置了 5 個評價單元,由 15 個一級指標和 27 項二級指標構成評價體系。針對計算機的綠色等級由高到低,劃分為一級、二級、三級這 3 個等級,為計算機生產企業、第三方評價機構和需方提供了明確的綠色評價依據,成為綠色計算機產業統一且清晰的標準。
之所以說這個標準很統一且清晰,是因為考慮了從設計、生產、使用和回收等等整個電腦生命周期的問題,具體來說就是:高能效綠色電源的使用、環保型塑料的使用、特定部件免工具拆卸維護等「設計定義」環節指標;獲得綠色工廠評價、商品包裝的要求等「生產交付」環節指標;通過綠色模式、人體感應與識別技術節能、實時功率監控和呈現等「使用維護」環節指標;提供產品的回收服務等「回收循環」環節指標;產品中電路板部件應使用基于新型可降解 PCB 材料、可回收金屬的使用等「加分項」指標。
既然涉及到整個電腦的生命周期,也意味著需要整個產業鏈來參與,所以標準出爐也比想象中要復雜和規范一些,這個綠色電腦標準就涉及到 3 級劃分,27 項標準,由中國電子學會提出并歸口,由中國計量科學研究院、中國質量認證中心有限公司等單位完善,同時還有整個產業鏈的參與和示范。
比如生益科技首創可降解回收覆銅板技術和產品,為解決全球性電子廢棄物回收的難題提供了一個解決思路。長城電源提供了滿足能耗標準的綠色電源方案,并將通過第三代半導體 SuperGaN 繼續推動綠色電源演進。
幕后工作很復雜,消費者看到的則是面向市場端的終端產品,配合綠色電腦標準的發布,英特爾攜手產業合作伙伴,來自華碩、戴爾、新華三(H3C)、惠普、攀升科技(iPason)、聯想、軟通計算(同方計算機)這 7 家 OEM 的 7 款符合《臺式微型計算機和一體機綠色評價規范(T/CIE 221-2024)》的綠色計算機正式亮相,分別是 ASUS D700MER、Dell OptiPlex Tower 7020、H3CDesk X500s G2、HP Pro 280 SFF G9 Desktop PC、攀升騰龍 T1、ThinkCentre M70a Gen5、同方超越 A7000。
以同方超越 A7000 為例,這是軟通計算(同方計算機)正式推出全新綠色智能一體機,從設計到回收的全生命周期都貫徹了綠色理念。
比如它的屏幕是由華星光電為綠色智能一體機打造了 23.8 英寸綠色顯示模組,顯示模組采用了環保材料,在產品能效設計上,使用低功耗 TCON,支持一體機 Low carbon mode,該模式開啟后,在 Windows 桌面下,功耗可下降 17%。
另外,在零部件的生產制造端,TCL 華星也在通過數字化、智能化轉型升級,同時逐步開發使用清潔能源,開展節能減排項目,有效降低了碳排放。
智微智能(JWIPC)則是這款綠色一體機的 ODM 廠商,為了達到綠色計算機的標準,智微智能深度參與了 ID 設計和結構設計,采用了單風扇均熱板設計,大量減少整機的螺絲數量,還采用了主板集成 I/O 接口,比傳統 PC 大幅減少各類連接線材的使用,更簡潔可靠。
生產上也盡量減少能耗更高的鋁材使用,將整機可回收材料使用率提升至 90%。
環保也有新技術應用的一席之地,智微智能為綠色一體機開發了 AI 控制中心,能夠根據系統實時負載,智能調節碳排放策略,還能夠通過智能協作以及集成的光學和人體感應傳感器,實現心跳、呼吸等用戶健康監測的功能。
當然,這些 AI 功能也有賴于其內置的英特爾酷睿 Ultra7 165H 處理器,因為是酷睿 Ultra 處理器的高性能混合架構設計,能兼顧性能和能耗表現。
對于消費者來說,環保固然是產品的加分項,前提自然是不要讓消費者付出太多,所以軟通計算(同方計算機)方面也表示,他們的綠色電腦在售價上不會因為投入了綠色生產而有所增加,不會讓消費者為環保而多掏錢。
劉學文
在命運的塑料大棚里,每棵被噴了過多農藥的白菜心中,都曾經有一個成為無公害有機蔬菜的夢想。
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