超级计算机与普通计算机的区别在于其处理大量数据的能力,在解决复杂的科学问题方面发挥着重要作用。它们由相互连接的节点组成,需要广泛的基础设施和专业知识才能运行,例如阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory),该实验室使用超级计算机进行开创性研究。
有电脑。然后是超级计算机。
大多数个人电脑和工作电脑都足够强大,可以完成诸如做作业和处理业务之类的任务。你甚至可以提高某些组件的能力,以获得出色的游戏体验。
但你不太可能解开宇宙之谜或了解复杂病毒的内部工作原理。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能力。
计算科学家克里斯托弗·奈特和凯文·布朗提供了超级计算机的内部观察。这些强大的机器每秒可以执行数十亿次计算,以帮助科学家解决一些世界上最紧迫的挑战。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使用时,气候科学、人类健康和清洁能源方面的突破就会出现。
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,研究人员使用模拟来了解恒星是如何爆炸的,或者燃料是如何注入发动机的。
一台超级计算机由数千台被称为节点的小型计算机组成。每个节点都配备了自己的内存和一些处理器,这些处理器负责所有的计算工作。
一个强大的超级计算系统的另一个关键是一个令人难以置信的快速网络,连接所有这些微型计算机的通信中心。所以现在,他们可以作为一个整体,管理数百万个任务,快速解决复杂的问题,而不是作为单独的单位工作。
像美国能源部阿贡领导计算设施的极光这样的超级计算机将有助于使人工智能变得越来越强大。来源:阿贡领导计算设施
但让超级计算机与众不同的不仅仅是技术上的奇迹。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,让他们利用超级计算能力远程运行他们的计算实验。
系统管理员确保超级计算机的硬件功能正常,软件是最新的。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,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,帮助用户解决他们在超级计算设施中遇到的任何问题。
来源:阿贡国家实验室
世界上最强大的超级计算机,比如那些由美国能源部运行的超级计算机,需要专门的设施,即数据中心,来满足它们的空间、能源和冷却需求。例如,阿贡国家实验室的下一代超级计算机Aurora将占据两个NBA篮球场的面积,消耗的能源相当于数千个家庭的能源,并由一个包含44,000加仑冷冻水的复杂系统进行冷却。
作为美国能源部科学办公室用户设施阿贡领导计算设施的所在地,该实验室在建造和使用超级计算机来解决一些世界上最紧迫的问题方面有着悠久的历史。阿贡国家实验室继续推动技术和发现的极限。极光将帮助科学家提高我们对地球气候变化、改进太阳能电池材料、人类大脑结构等一切事物的理解。
解决大而复杂的问题需要很多聪明的人和大而神奇的机器。阿贡国家实验室的超级计算机已经准备好迎接挑战!
来源:阿贡国家实验室
一台帮助科学家做出重大发现的复杂机器。
想象一下,一百万台笔记本电脑完美和谐地一起计算,你就接近一台超级计算机的能力了。研究人员需要所有的计算能力来回答一些世界上最大的问题,包括人类健康、气候变化、能源,甚至宇宙的起源!当你想研究一些不可能在实验室里探索的东西时——比如爆炸的恒星或快速形成的飓风——你的计算机必须是超级的。