百度將推出超算Minwa：位列全球前十

2025-05-01 16:09:24

    繼天河二號後，全球超級計算機研發再爆大新聞。據《觀察者網》得到的消息，中國最大搜尋引擎巨頭百度將推出超級計算機。

    《華爾街日報》周二報導，百度稱已在備受關注的人工智慧基準測試中取得了全球認可的結果。這家中資搜索巨頭的研究人員稱，百度有一個秘密武器，這就是超級計算機Minwa。

    Minwa掃描了擁有100萬餘張圖片的資料庫ImageNet，並「自學」如何將這些圖片按照預先確定的約1,000個不同類別進行分類。這意味著要了解法式麵包與烘肉卷的區別，而且還要應對更複雜的挑戰，比如區分湖地梗與捲毛獵狐梗。

    未來18個月，百度計劃構建一個能夠每秒進行7千萬億次計算的更龐大設備。如果成功，將足以使該系統成為全球性能最強大的10臺超級計算機之一，但其所進行的運算的複雜程度仍不及全球優異超級計算機。

    此前，百度CEO李彥宏多次談到人工智慧。除了兩會提交人工智慧提案後，在博鰲論壇上，李彥宏和微軟創始人比爾.蓋茨及特斯拉電動車創始人馬斯克對話時，李彥宏說對於百度就是希望未來能夠利用技術，更好的為用戶服務。

    4月底在證監會演講時，李彥宏坦言，過去十幾年我們做的最重要的事情，就是「連接人與信息」。並說道，現在和未來百度可以滿足更多的需求，比如我現在要去哪個機場，下午4點給我定好；晚上8點半我要看《速度與激情7》，要第五排的座位，給我定好；後天要去我出差，要住什麼酒店，這些全部都可以做到，它可以理解你的話，它可以把這事辦了，它可以無縫地把線上線下各種各樣的東西聯繫起來。

超級計算機定義

    指能夠執行一般個人電腦無法處理的大資料量與高速運算的電腦，其基本組成組件與個人電腦的概念無太大差異，但規格與性能則強大許多。現有的超級計算機運算速度大都可以達到每秒一兆（萬億，非百萬）次以上。

目前最快的超級計算機

    截止到2014年11月，世界上運算速度最快的超級計算機是，由中國人民解放軍國防科學技術大學等單位研製的天河二號，它每秒能完成5億億次運算。雙精度浮點運算峰值速度達到每秒5.49億億次，Linpack（國際上流行的用於測試高性能計算機浮點計算性能的軟體）測試性能已達到每秒3.39億億次。

過往的超級計算機

    2009年10月，中國研製的第一臺千萬億次超級計算機在湖南長沙亮相，全系統峰值性能為每秒1.206PFlops。這臺名為天河一號的計算機位居同日公布的中國超級計算機前100強之首，也是當時世界上最快的超級電腦。天河一號的研製成功使中國成為繼美國之後世界上第二個能夠研製千萬億次超級計算機的國家。

    2008年11月，IBM的Roadrunner成為當時最快的超級電腦，運算能力為1.105PFlops。

    2008年11月16日，美國Cray超級電腦公司推出Jaguar系列，運算能力為1.059PFlops，採用45376顆四核心的Opteron處理器，362TB的存儲器，傳輸總帶寬284GB/Sec，硬碟容量超過10PB，內部的數據總線帶寬532TB/Sec。這臺電腦將放置在美國的國家高速電腦中心，並開放給各界有需要的團體申請使用。

    2007年11月，IBM的Blue Gene/L，運算能力為478.2 TFlops，安裝了32768個處理器。它是PowerPC架構的修改版本，正式運作版本被推出到很多地點，包括羅蘭士利物摩亞國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）。

    在Blue Gene/L之前，最快的超級計算機是日本電氣株式會社在橫濱地球科學學院的地球模擬器。它由640個特別設計的8階矢量處理器根據NEC SX-6架構所組成的叢集，使用UNIX的修改版本。

    在地球模擬器之前，最快的超級計算機是美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室的ASCI White，它的冠軍位置維持了2.5年。

速度單位

    超級計算機速度以每秒浮點運算次數"FLOPS"（floating-point operations per second）來作量度單位，常見的表示電腦中的峰值或速度用的單位英漢對照如下：

一個MFLOPS（megaFLOPS）等於每秒100萬（=106）次的浮點運算
一個GFLOPS（gigaFLOPS）等於每秒10億（=109）次的浮點運算
一個TFLOPS（teraFLOPS）等於每秒1萬億（=1012）次的浮點運算
一個PFLOPS（petaFLOPS）等於每秒1千萬億（=1015）次的浮點運算
一個EFLOPS（exascaleFLOPS）等於每秒100億億（=1018）次的浮點運算

    此外，由於浮點積和熔加運算或乘積累加是兩次的浮點運算（每條FMA指令包括加/減及乘），因此當處理器支持FMA指令時，峰值是兩倍每秒所能運行FMA指令的數目。

設計

    超級計算機的創新設計在於把複雜的工作細分為可以同時處理的工作並分配於不同的處理器。他們在進行特定的運算方面表現突出，但在處理一般工作時卻差強人意。他們的數據結構是經過精心設計來確保數據及指令及時送達——傳遞速度的細微差別可以導致運算能力的巨大差別。其輸入／輸出系統也有特殊設計來提供高帶寬，但是這裡的數據傳輸延遲卻並不重要——超級計算機並非數據交換機。

    根據阿姆達爾定律，超級計算機的設計都集中在減少軟體上的序列化、用硬體在瓶頸上加速。

挑戰與科技

    超級電腦通常產生大量的高熱，冷卻超級電腦是一個很大的問題。

    因為數據傳送的速度不能比光快，幾米的距離導致了幾十納秒的延遲，而克雷著名的環型設計保持了最短距離。

    超級電腦在短時間內消耗及生產大量的數據，需要投入很多資源確保資訊妥善傳送及訪問。

因超級計算機而開發的科技：

    矢量處理器

    水冷技術

    非均勻訪存模型

    處理器技術

   矢量處理因超級計算機而創建並用於高性能運算。矢量處理技術後來被用於普通電腦內的信號處理架構及單指令流多數據流，例如：電視遊樂器及通用圖形處理器等。■