英国最快超级计算机揭秘：每秒运算100万亿次

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    HECToR是英国最大的超级计算机，在全球最快超级计算机TOP500排行榜中位列第17名，为英国科学研究理事会所拥有。HECToR超级计算机自立项以来，它的一举一动都格外引人注意。日前，《卫报》记者走进HECToR项目所在地——爱丁堡大学，揭开了它的“庐山真面目”。

　　运算速度超乎想象

　　造价1.13亿英镑的HECToR超级计算机由英国爱丁堡大学开发，英国科学研究理事会管理，每秒能进行100万亿次运算，运算速度是普通计算机的10万倍。英国全名为High-End Computing Terascale Resource，即高端计算太拉级资源。将来，英国科学家可利用其进行高精尖科学研究项目，如模拟气候系统、构建精细原子结构模型等。

　　走进HECToR超级计算机的所在地，给人的第一感觉就像是走进了一座体育馆，里面整齐摆放着类似宜家储物间的巨型柜子。一重重沉重的金属安全门，以及工作人员对其准确位置守口如瓶，预示着这是个十分重要的地方。是的，这里就是爱丁堡大学的HECToR，英国最新、运算速度最快的超级计算机，科学家和工程师计划利用其模拟从气候变化到金融市场等一切事情。HECToR项目耗资1.13亿英镑。英国财政大臣阿利斯泰尔-达林将在本月晚些时候正式对外揭开HECToR项目的神秘面纱。

　　HECToR超级计算机的运算能力惊人，其运算速度相当于地球上所有人每秒钟进行1万次计算，而按照计算机方面的专业词汇，相当于1.2万台标准台式电脑满负荷运转。HECToR超级计算机的存储能力同样令人赞叹不已，iPod的最大硬盘容量目前已经达到了160GB，而HECToR的存储容量则相当于3200台这样具备顶级容量的iPod。

　　应用到更广泛的领域

　　据HECToR项目负责人亚瑟-特鲁教授介绍，诸如HECToR这样的超级计算机可以让科学家以全新、激进的方式解决问题。传统上，科学经由理论和实验不断取得进步——理论学家提出各种值得尝试的好主意，实验人员设计出相关实验去验证它们是否正确。但在很多科学领域，这条屡试不爽的定律并不灵验。以气候研究为例，在此类研究中我们就不可能做实验。

　　另外，在流体动力学(研究流体处于运动状态时各种作用在流体上力的规律及流体运动规律的学科)中，科学家也不可能解开有关定义正在发生状况的数学方程式。此时，HECToR的超级大脑便会派上用场，科学家可以利用其去运行有关现实世界的模型。HECToR超级计算机还可应用到飞机设计领域。通过更准确地了解空气在机翼的流动，科学家可以设计出令阻力降至最低，同时增加升力、使飞机效率更高的外形。当前一代客机都是在计算机运算速度足够快到进行这种模拟之前建造的。

　　爱丁堡大学教授杰塞克-冈德奇奥还计划利用HECToR超级计算机去模拟金融市场的动向。他目前正在依据有关未来世界经济发展的不确定信息，寻找养老保险基金最安全、盈利最高的投资策略。冈德奇奥教授说：“我们需要通过多种方式模拟这种不确定性，为反映现实性，这能自动地将问题扩充至更大领域。”




运行维护费用不断上涨

　　最理想的方法是设计出可以根据对未来经济走向的大量不同方案，预测不同投资策略结果的计算机模型。依靠这一模型，冈德奇奥教授可以选择回报率最高的最佳投资策略。运算速度更快的计算机还意味着更准确的模型。冈德奇奥教授说：“解决更复杂问题的能力预示着更准确的模拟能力。你既可以提前多年作出规划，也可拥有更详细的方案描述。”

　　迄今为止，物理学家、工程师、化学家肩负着大多数超级计算机的模拟工作。不过，现在经过升级改造的硬件正使生物学模拟成为现实。一个研究小组将利用HECToR超级计算机去了解分子如何通过细胞膜进入细胞。倘若模拟工作取得突破，研究人员就能开发出更有效的药物。另一个研究小组则在模拟心脏的电活动，以了解在电活动出现问题时如何进行干预。特鲁表示，英国学院派科学家将被给予使用HECToR项目的优先权，他们可以通过互联网进入这台超级计算机。如果他们的研究项目足够好，甚至可免费使用。他说：“科学是发展的第一推动力。”

　　HECToR项目的成本自提出以来不断在上升。去年11月，英国国会下院公共账目委员会有关英国十大王牌科研项目费用的调查报告，对这些项目的费用管理方式提出了批评。不过，HECToR项目在费用管理上做得不错。它比6500万英镑的建造预算少了560万英镑，不过HECToR每年的运行维护费用将达到540万英镑至820万英镑。特鲁表示，这是因为英国电力价格比HECToR项目规划阶段上涨了一倍：“我认为，对电力成本的最初估算低得离谱，现在的电费支出比五六年前涨了不少。”




    TOP500排行榜第17位

　　HECToR是英国最大的超级计算机，运算能力是其前任HPCx的五倍左右。HPCx同样在爱丁堡大学安家落户。HECToR在国际计算机科学领域也拥有一席之地，在全球最快超级计算机TOP500排行榜中位列第17名。BlueGene/L超级计算机则牢牢占据着头把交椅的位置。

　　BlueGene/L是由IBM公司与美国能源部国家核安全局(NNSA)联合开发的，安装在加州美国能源部劳伦斯-利弗莫尔国家实验室，运算速度达到478.2万亿次浮点计算(Teraflop)，是HECToR运算速度的8倍。而在运算速度方面，德国的两台超级计算机(一台在西班牙，一台在瑞典)的排名也在HECToR之前。印度电算研究实验室开发的新型计算机在超级计算机TOP500排行榜中位居第四。这是印度超级计算机首次排名十强之列。