美国又造一台全球最快超算，集成1100多万个处理器，可模拟核爆炸

美国在加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）近日上线了世界上速度最快的超级计算机——“El Capitan（酋长岩）”。这台经过大约八年研发的超级计算机，于本月初正式亮相，并将用于保护美国核储备和支持机密研究。

El Capitan的峰值性能可达2.746 exaFLOPS（百亿亿次浮点运算每秒），是美国国家核安全局的首台百亿亿次级超级计算机。在全球范围内，它也是继田纳西州橡树岭国家实验室的Frontier（前沿）超级计算机和伊利诺伊州阿贡领导力计算设施的Aurora（极光）超级计算机之后的第三台百亿亿次级机器。

Frontier（前沿）超级计算机

Aurora（极光）超级计算机

这台最新的全球最快的超级计算机由43000多个AMD Instinct MI300A加速器集成而成，这些加速器中包含了1100多万个CPU和GPU核心。每个MI300A APU（加速处理单元）都配备了一个主频为1.8GHz的EPYC Genoa 24核CPU和一个集成在单个有机封装中的CDNA3 GPU，以及128GB的HBM3（高带宽存储器第三代）内存。

据LLNL先进技术系统团队负责人Pythagoras Watson介绍，该系统的峰值性能为每秒2.79百亿亿次计算。为了形象地说明这个数字的庞大，Watson向媒体解释说，如果你回到2.79百亿亿秒前，你就会到达大爆炸前700多亿年。

El Capitan的建造耗资约6亿美元，可用于核试验模拟等和研究等计算任务。除此之外，它还将执行与国家安全相关的其他机密任务，包括人工智能和机器学习工作负载，并解决材料科学和物理学中的问题。

值得一提的是，El Capitan是美国能源部委托的CORAL-2计划的一部分，用于取代2018年部署的Sierra超级计算机。虽然Sierra仍在服役，但El Capitan的速度和效率已经远远超过了它，性能提高了18倍。Sierra最近被评为全球第14大最强大的超级计算机，而El Capitan的崛起无疑进一步巩固了美国在超级计算机领域的领先地位。

El Capitan超级计算机

在全球范围内，中国的超级计算机发展也取得了显著成就。以天河三号（Tianhe-3）为例，这台中国自主研发的超级计算机在性能上同样表现出色。虽然具体性能数据可能因不同测试标准而有所差异，但一般认为其浮点运算能力在每秒2百亿亿次左右。也许是没有参与排名，天河三号在全球超级计算机排名中通常看不到，但它也展示了中国在超级计算机领域的实力和潜力。

El Capitan的命名源自一块著名的花岗岩岩层（酋长岩），它是全球最大的单体花岗岩，位于美国加利福尼亚州的约塞米蒂国家公园内，形状巨大而陡峭，高度约为914至916米，顶部海拔达到2307米，坡度几乎接近垂直，因此成为了攀岩爱好者的圣地。2019年的奥斯卡最佳纪录片《徒手攀岩》就在此取景。

显然这台世界最快超算的命名体现了美国对超级计算机性能的期望，也寓意着它在科学计算领域的坚固和持久。

去年，El Capitan已经全面投入运营，并在全球用于判断超级计算速度的高性能Linpack（HPL）基准测试中取得了1.742 exaFLOPS的成绩。据LLNL称，需要一百万部智能手机同时进行一项计算才能达到El Capitan在一秒钟内所能完成的速度。

总的来说，El Capitan的上线不仅标志着美国在超级计算机领域的又一次重大突破，也提醒我们全球超级计算机竞争的激烈程度。随着各国在超级计算机领域的不断投入和研发，未来的超级计算机将会更加强大和高效，为人类的科学研究和国家安全提供更多可能性。