科学简单点：什么是超级计算？

0 cnBeta.COM 2024-03-20 13:43:27

摘要：

大多数个人和工作电脑的功能现在已经非常强大，足以胜任做家庭作业和开展业务等任务。您甚至可以提高某些组件的功率，以获得超凡的游戏体验。但你不太可能用它解开宇宙之谜或了解复杂病毒的内部运作。这些都是需要并产生大量数据的大问题，管理所有这些信息需要超级计算机的强大功能。

计算科学家克里斯托弗-奈特（Christopher Knight）和凯文-布朗（Kevin Brown）为您揭开超级计算机的神秘面纱。这些功能强大的机器每秒可以进行数十亿次计算，帮助科学家解决世界上一些最紧迫的挑战。当辛勤工作的研究人员、技术人员和工程师将超级计算机投入工作时，气候科学、人类健康和清洁能源领域就会取得突破性进展。

超级计算机经常被用来模拟那些在现实生活中可能过于昂贵、危险甚至不可能进行的实验。例如，研究人员利用模拟来了解恒星是如何爆炸的，或者发动机是如何喷射燃料的。

超级计算机由数千台称为节点的小型计算机组成。每个节点都有自己的内存和若干处理器，这些处理器负责计算所有数据。

功能强大的超级计算系统的另一个关键是速度惊人的网络，它是连接所有这些微型计算机的通信枢纽。因此，现在它们不再是独立的单元，而是可以作为一个整体，管理数以百万计的任务，快速解决复杂的问题。

能源部在阿贡领先计算设施的 Aurora 等超级计算机将帮助人工智能变得越来越强大。图片来源：阿贡领先计算设施

但是，超级计算机的特别之处不仅仅在于其技术上的奇迹。科学家们需要大量的专业知识和基础设施来操作这些大型机器，并将它们提供给科学家们使用，科学家们可以远程利用超级计算机的能力来运行他们的计算实验。

系统管理员确保超级计算机硬件正常运行，软件及时更新。内部计算科学家与来自世界各地的超级计算机用户合作，帮助确保他们的代码顺利运行，并确保他们的模拟有助于推进他们的科学探索。技术支持专家随时待命，帮助用户排除在超级计算机设施工作中遇到的任何问题。

世界上最强大的超级计算机，如美国能源部运行的超级计算机，需要专门的设施（称为数据中心）来满足其空间、能源和冷却要求。例如，阿贡国家实验室的下一台超级计算机"极光"（Aurora）的占地面积相当于两个 NBA 篮球场，能耗相当于数千个家庭的能耗，并由一个包含 44000 加仑冷却水的复杂系统进行冷却。

阿贡实验室是美国能源部科学办公室用户设施--阿贡领先计算设施（Argonne Leadership Computing Facility）的所在地，在建造和使用超级计算机解决一些世界上最紧迫的问题方面有着悠久的历史。阿贡实验室不断挑战技术和发现的极限。从地球不断变化的气候到改进的太阳能电池材料，再到人类大脑的结构，Aurora 将帮助科学家们加深对这些问题的理解。

解决复杂的大问题需要许多聪明的人和令人惊叹的大型机器。阿贡的超级计算机随时准备迎接挑战！