據(jù)Futurism報(bào)道，中國、美國、日本以及其他國家現(xiàn)在正競相開發(fā)第一個(gè)百億億次(Exascale)超級(jí)計(jì)算機(jī)。這些計(jì)算機(jī)將有足夠的計(jì)算能力來實(shí)時(shí)生成更真實(shí)的模型，以幫助我們準(zhǔn)確地預(yù)測未來。

目前世界上最快的兩臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)都在中國，它們分別擁有93petaflops（每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)，單位千萬億）和33petaflops的處理能力。雖然它們已經(jīng)非常強(qiáng)大，但即使是93petaflops的超級(jí)計(jì)算機(jī)，與世界上第一臺(tái)Exascale計(jì)算機(jī)相比，速度也會(huì)顯得相當(dāng)慢。Exascale計(jì)算機(jī)將擁有超過1000petaflops的計(jì)算能力。這將使它比當(dāng)前筆記本電腦速度快1萬億倍，后者每秒能計(jì)算10億次。然而，要想建造這樣強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，對(duì)于單個(gè)公司來說實(shí)在太難，但是很多國家認(rèn)為自己可以勝任這個(gè)任務(wù)。

目前，美國最快的計(jì)算機(jī)是泰坦（Titan），它的運(yùn)行速度約為18petaflops。美國政府計(jì)劃明年在田納西州的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室推出一款新的超級(jí)計(jì)算機(jī)，其峰值性能應(yīng)該可達(dá)到200petaflops。然而，如果Exascale計(jì)算機(jī)計(jì)劃成為現(xiàn)實(shí)，中美兩國當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)都將顯得非常緩慢。

今年夏天，美國能源部已經(jīng)向6家不同公司授予價(jià)值2.58億美元合同，其中包括AMD、Cray、惠普、IBM、英特爾以及英偉達(dá)，這是Exascale計(jì)算項(xiàng)目的一部分。他們希望這些公司能在2021年開發(fā)出可運(yùn)行的Exascale系統(tǒng)所必需的各種組件。然而，美國并不是唯一一個(gè)積極追求這種技術(shù)的國家。中國天津國家超級(jí)計(jì)算機(jī)中心表示，他們的天河-3超級(jí)計(jì)算機(jī)將能夠在2018年的某個(gè)時(shí)候達(dá)到Exascale的里程碑。與此同時(shí)，日本相信其第一臺(tái)Exascale計(jì)算機(jī)Post-K，將可在2022年初做好就緒。

那么，擁有超級(jí)計(jì)算機(jī)能做什么？計(jì)算能力與現(xiàn)實(shí)建模直接相關(guān)，計(jì)算機(jī)越強(qiáng)大，它的預(yù)測能力就越強(qiáng)。Exascale系統(tǒng)應(yīng)該有足夠的計(jì)算能力來對(duì)更復(fù)雜的生物系統(tǒng)進(jìn)行建模，使精確的大規(guī)模物流工作成為可能。

美國能源部的Exascale計(jì)劃包括一個(gè)項(xiàng)目，即開發(fā)預(yù)測風(fēng)能模型，該模型將在Exascale系統(tǒng)幫助下于2022年之前完成。目前，風(fēng)能只滿足了全國約5%的能源需求，主要是因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有持續(xù)的成本效益。Exascale超級(jí)計(jì)算機(jī)可以通過更精確地模擬風(fēng)力如何流經(jīng)植物，并將數(shù)據(jù)投入到更好的工業(yè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)為可持續(xù)能源系統(tǒng)減少成本戰(zhàn)略，從而改變這一現(xiàn)狀。

更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)可以幫助執(zhí)行更聰明的生物燃料和耐旱植物工程。了解植物在干旱中如何以及為何經(jīng)受壓力，取決于能夠同時(shí)模擬多個(gè)微觀過程的能力，Exascale系統(tǒng)非常合適執(zhí)行類似任務(wù)。Exascale計(jì)算機(jī)甚至還能夠預(yù)測犯罪。它將對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，即使是在全球范圍內(nèi)。目前，大量的數(shù)據(jù)正在被收集和存儲(chǔ)，但沒有真正的經(jīng)過分析，或被快速使用來防止攻擊。Exascale系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)掃描社交媒體和其他數(shù)據(jù)源。

無論哪個(gè)國家首先取得了Exascale里程碑，我們都將獲得強(qiáng)大的工具，可以幫助真正改變我們的世界，因此這些項(xiàng)目對(duì)所有國家和公司來說都是一項(xiàng)明智的投資。