《华尔街日报》：超级计算机需求猛增

“我们设计了很多架构，”美国橡树岭国家实验室某大型超级计算机中心的项目总监巴迪·布兰德(Buddy Bland)表示。他本人负责Titan项目，这台价值1亿美元的超级计算机系统运算速度最近被评为世界最快。“现在多元化的设计方案超过以往任何时候。”布兰德说。

当今速度方面的冠军头衔不会保持太久。由于超级计算能力和国防以及经济竞争力密切相关，美国、欧洲和亚洲的研究机构都加入组装更大、更快系统的比赛。商业用户，比如医药公司、汽车和能源公司也增加了采购量。

市场调研公司IDC预计，去年售价超过50万美元的超级计算机销售额增加29%，达到56亿美元。与此相对应的是，普通用途计算机的销售额下降1.9%，减至513亿美元。

位于西雅图的公司Cray自20世纪70年代起就从事超级计算机销售，该公司称去年利润增长11倍，达到1.612亿美元，营收增加78%，达到4.21亿美元。“火爆的一年。”Cray首席执行官彼得·温加罗(Peter Ungaro)评价道。

这些现象都突出地表明，计算机模拟在很多方面已经取代物理实验作为科学或者理论研究的方法。随着超级计算的功能不断发展壮大，科学家能够通过更多细节分析物体或者现象的模型。

于是，美国能源部和国家科学基金会资助科研机构采购新型超级计算机用于科学研究。

比如，国家科学基金会出资2.26亿美元资助Cray和伊利诺伊大学合作研发“蓝水”超级计算机;该基金会还投资5700万美元资助戴尔公司与德克萨斯州立大学研发超级计算机“Stampede”。

“我们最终能够得到足够的计算能力，并改革我们做科研的方式。”国家科学基金会超级网络基础设施部门的主管艾伦·布莱特柯基(Alan Blatecky)说道。

“蓝水”当前正用于多项科研任务，例如创建详细的HIV病毒基因组的行为描述，模拟6000万微粒的状况;而Stampede则用于预测加利福尼亚州破坏性地震的发生频率。

计算能力的改进很大程度依赖于半导体器件的创新。超级计算机制造商曾经都是自行设计内部的电路，而自20世纪90年代开始，他们利用大量英特尔、AMD公司的芯片集成整个系统。

单纯增加更多x86芯片改善计算性能的做法具有局限性，部分原因是这种方法需要消耗更多的电流。因此，诸如IBM之类的公司开始采用低功耗芯片制造超级计算机。

其他的公司也开始采用特殊芯片改善x86芯片计算机的性能。最显著的一点是，用于视频游戏图像处理的显卡芯片能同时处理多项任务，提高计算机的运行速度，因此Cray的“蓝水”以及Tian系统均采用了英伟达公司的显卡芯片和AMD的微处理器。

不过“蓝水”计算机别具一格，内置存储容量比其他系统要大的多。布莱特柯基称，这使得它能够处理其他计算工作。

与此同时，Stampede是首个大范围使用英特尔新型集成芯片的系统，该芯片包含61个简化的x86处理器。除了标准的英特尔服务器处理器，它还配置了6880个新型Xeon Phi芯片。英特尔表示，比起显卡芯片，编写超级计算机程序的人对该芯片更熟悉。

“Xeon Phi让我们喜欢的地方在于，它依然能让人们熟练使用之前所学的x86芯片技术。”德州先进计算机中心(TACC)的负责人杰伊-博伊瑟(JayBoisseau)说道。