火星時代 第四十七章 地球模擬器

作者 ︰ 極道元嬰

()林星在空間牧場里大致的看了一下,一直到中午12點鐘的時候他才走出了空間,準備下午去r 本神奈川縣橫濱市一趟,那里有個東西他早就想去看看了。

林星出了空間之後,在房間內看了一下,在沒發現有什麼異常之後就又離開了房間。

在酒店大樓下,林星攔了輛出租車向東京市郊開去。他平時現在應該是去吃午飯的,但因為早上吃的東西有些多了,肚子一點也不餓,所以他就直接省去了午餐開始辦起正事來。

出租車在開出市中心到了市郊後,沒過多久就在一個無人的地方停了下來,隨後林星從中走出,在目送出租車離開之後,他就轉身走進了路邊不遠的小樹林里,隨後他的身影就消失在了小樹林里。

在r 本橫濱市南部的金澤地區,一座酷似體育館的蛋形藍底銀s 建築就坐落在此,在這棟建築內,就擺放著全世界排名第三的巨型超級計算機︰地球模擬器。

從外表上看去,這是一幢輕盈而安靜的巨大建築。然而,如果你有機會從它底部隱蔽的入口進入到這高達17米的建築,你就會大吃一驚︰計算機高速運轉時發出的巨大轟鳴聲震耳y 聾,運行時散發的熱量夾雜著看不見的強大電磁輻sh 撲面而來,綠s 和紅s 的指示燈在急速閃爍———這就是地球模擬器,全世界運算速度最快的三大超級計算機之一。

「地球模擬器」是由r 本宇宙開發事業團、r 本原子能研究所以及海洋科學技術中心共同開發的矢量型超級計算機。它可以通過在計算機內設置的「虛擬地球」,來進行科學實驗、預測及解析整個地球的大氣循環預測、溫室化預測、地殼變動、地震發生等等,其原形是r 本NEC公司的矢量型超級計算機「SX-5」。

「地球模擬器」做為世界上最強三大巨型超級計算機之一,它是由1280台用來進行演算處理的「計算節點」(機體的長和寬均為1.5米,高為2米)和260台用于連接計算結點的網絡設備構成。

每個計算結點上配備有16個最大為8吉FLOPS(1吉FLOPS=1秒鐘進行10億次的浮點運算)的NEC產處理器和16GB的共享內存。

而計算結點和網絡設備則由通信速度為16.5GB/秒的網絡連接,使用的電纜總長度達3600公里,整套設備共佔用空間達到了6400平方米。

為了實現超級運算能力,僅這個超級計算機使用的網絡電纜就達約166000根,如果把電纜拉直的話,可以從北海道連到沖繩拉一個來回。

在計算速度上,地球模擬器一秒的計算量,普通的計算器需要花9000萬年的時間才能完成。當時有科學家形象的比喻道︰如果把地球模擬器在1秒鐘內完成的計算任務,交給一個人使用計算器來完成的話,需要花上10000萬年。

在j ng度上,「地球模擬器」比一般超級計算機要j ng細1000倍。兩者的區別在于,其它模擬研究機構依托的超級計算機系統中,地球立方體格子邊長最小也只能為100公里。但在地球模擬器中,格子邊長是以10公里為單位,實現了比原來j ng細1000倍的高清晰度。從而使它可以進行全球範圍的大氣和海洋系統模擬運算,而不是僅僅限于局部地區。」

r 本耗費海量人力物力財力弄出了「地球模擬器」這個頂級超級計算機,所以它所負擔的任務也不少,在海量的運算任務下,它除了大約每3個月一次的維護檢修之外,幾乎是24小時不停的運轉,就像遍布全r 本的便利店一樣「年中無休」。所以它所消耗的能源也是相當的驚人,一年的電費就達5億r 元,損耗折舊的費用每年更是高達30億r 元。

r 本「地球模擬器」的開發歷史始于1999年,在當時開發費用總計達400億r 元(約合人民幣25億元)。在2002年4月,「地球模擬器」在接受超級計算機的世界標準「Linpack」的基準測試時,其運算x ng能達到了35.61太拉FLOPS(1太拉FLOPS=1秒鐘進行1萬億次的浮點運算),成為了當時世界上最高x ng能的超級計算機。

而由于其實際x ng能達到了此前世界最高x ng能的美國ASCIWhite超級計算機的5倍以上,因此美國媒體甚至將其稱為「Computenik」,表示美國自1957年前蘇聯率先發sh 人造衛星以來受到的又一次重大沖擊。不過它並沒有坐熱世界超級計算機第一的位置,過了兩年就被美國的「藍s 基因」超級計算機所超越。

r 本自1999年開始開發超級計算機「地球模擬器」以來,雖然在半個世紀的時間里一直在全力的對「地球模擬器」進行升級,但是直到2040年,也就是前年的時候,「地球模擬器」已經被r 本開發到了極至,再也無法提升其x ng能,而這時它的最大運算速度也達到了驚人的36000億次每秒,是它1999年時的1000多倍。不過可惜的是,它還是敗給了美國升級之後的最頂尖超級計算機「藍s 基因」。

2040年在超級計算機歷史上是一個特殊的r 子。

在這一年里,年中6月美國最新一代的頂尖巨型超級計算機「藍s 基因」誕生,其最大的運算速度為39400億次每秒,在世界超級計算機排名榜上位居榜首。

而年末10月的時候,中國最新一代的頂尖巨型超級計算機「銀河之星」誕生,其最大的運算速度為39100億次每秒,在世界超級計算機排名榜上屈居亞軍。

在年未12月時,r 本最新一代的頂尖巨型超級計算機「地球模擬器」誕生,其最大的運算速度為36000億次每秒,在世界超級計算機排名榜上位于第三。

但是,在超級計算機排行榜上,位于第四的超級計算機比排名第三的r 本的超級計算機「地球模擬器」要差100多倍,其運算速度為3400億次每秒。

同一年內這三個巨型超級計算機的誕生,宣布了電子超級計算機進入了電子計算機巔峰時代的到來。同時,也宣布超級電子計算機進入了瓶頸時代,早在十幾年前,科學界就推測出,在將後至少半個世紀里,電子超級計算機將不可能突破每秒40000億次的運算速度。

而未來,將是其他計算機開始興起的時代,如光子計算機、量子計算機、生物計算機等。

不過,這光子計算機、量子計算機、生物計算機等新型計算機短時間內是不可能制造出來的,即使是一個簡單的原始樣機也不行,因為現在關于它們的理論太少太雜,理論不建全,技術要求又太高,所以在將來最少百年內,這些新型計算機是制造不出來的。

而在這段新老交替的時間段內,電子超級計算機還是主流,能夠風光個一百多年。而在這一百多年里,若非要研究出能夠突破40000億次每秒的超級計算機,那就只有開發光電混合計算機一途了。

而光電混合計算機作為電子計算機到光子計算機的過度品,開發它也有其很大的好處,那就是慢慢的積累有關光子計算機方面的技術,為將來研發純光子計算機打下堅實的基礎。

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