超级计算系统已帮助科学家攻克艰巨难题,例如分离并识别新冠病毒的刺突蛋白。
超级计算机将在塑造人类未来方面发挥重要作用。
HPE的高性能计算专家贾斯汀·霍塔德解释超级计算机如何推动突破性技术发展,并改变世界。
在这个复杂且不断变化的世界里,处理数据并迅速获得可付诸行动的结果,比以往任何时候都更加重要。超级计算机将发挥重要作用,贾斯汀·霍塔德对此深有体会。
他是惠普企业负责高性能计算和人工智能业务集团及实验室的执行副总裁兼总经理。他的工作有助于推出尖端技术,让科学家、技术专家和研究人员能够为改善世界贡献力量。该公司最近投资逾2,200万美元,在美国设立了一家专门的高性能计算机制造全球卓越中心霍塔德还与《议程》对话,谈及我们需要了解这项技术的哪些方面,以及它解决世界上一些最复杂问题的潜力。
为使内容清晰并精简篇幅,本次访谈经过编辑。
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《议程》:什么是超级计算机?
贾斯汀·霍塔德:超级计算机是世界上规模最大、性能最强的计算机。这类计算机采用一个内存块,并配备多个中央处理器,这些处理器被编组成“计算节点”——有时节点数量可达数万个。想象一下,你拥有的不是一台笔记本电脑,而是5万台相互连接的笔记本电脑,它们同时运行同一款软件,而这款软件需要所有这5万台电脑协同工作。
《议程》:超级计算机为何重要?
贾斯汀·霍塔德:超级计算能够解决问题、分析数据,而使用普通计算机完成这些工作,所需时间或成本可能高得难以承受。
《议程》:超级计算机与量子计算机有何不同?
贾斯汀·霍塔德:超级计算采用的核心技术与我们如今在笔记本电脑或英伟达、AMD等公司生产的图形加速器中使用的技术相同,只是运用了尽可能先进的技术;而量子计算从根本上说是一种不同的计算方式。
《议程》:超级计算机有何独特之处?
贾斯汀·霍塔德:超级计算机的独特之处在于,我们无法用传统方法为其降温和供电,因此通常会采用非常专业的系统。这些系统需要大量电力,并实际使用水来冷却,热效率和能效都更高。这让我们能够取得非凡突破,例如找到疾病疗法、解决复杂能源问题,并推动材料科学进步。
《议程》:超级计算如何为世界带来关键改变?
贾斯汀·霍塔德:疫情期间,一台HPE超级计算机帮助科学家分离并识别新冠病毒的刺突蛋白。在使用超级计算机之前,研究人员还没有办法对这种蛋白质进行表征。此后,企业和国家能够开展设计和研发工作,最终得以测试和部署疫苗。这台计算机能够处理数百万组不同的数据集,利用来自世界各地的蛋白质数据,并将其与新冠病毒蛋白质进行比对研究,从而了解刺突蛋白的特性。
《议程》:超级计算如何助力应对气候问题?
贾斯汀·霍塔德:风电场就是一个很好的例子。我们最新的超级计算机将帮助我们优化风电场运行,并更准确地预测其表现;它们会综合考虑气候趋势、风力涡轮机自身造成的局部湍流以及其他因素,从而最大限度提高风力涡轮机的效率。
《议程》:20年后,超级计算将对世界产生什么影响?
贾斯汀·霍塔德:这些强大的超级计算机将推动更多科学研究,并带来新的学习机会。 希望我们能看到一些与我们抗争多年的癌症得到治愈。我认为,我们还将看到能源效率进一步提高,以及材料技术取得新的突破。
它还将助力元宇宙和太空的未来发展。这些大型计算机可以模拟非常复杂的环境。想想元宇宙,再设想一下沉浸式现实的未来,就会发现许多维度都被我们视为理所当然:身体的运动、触觉、压力、温度、气味,更不用说声音、音频和视觉了。模拟所有这些都非常复杂。
这些计算机将使我们能够进行模拟,并围绕模拟构建软件。因此,当人们身处沉浸式体验中时,可以感受到走在地毯上和木地板上的不同。他们可以感知空调开启与否带来的温度差异。若要打造真正的沉浸式体验,而非增强现实,这一点至关重要。
世界经济论坛如何推动元宇宙发展?
《议程》:如果没有超级计算机,元宇宙的发展会有何不同?
贾斯汀·霍塔德:发展速度会慢得多,进程也会更线性:解决一个问题,再解决下一个问题。你可能无法获得那样的整合速度,也无法那么快地将体验交付给用户。超级计算拓展了更多应用场景的广度和机遇,其中一些可能超出我们目前的设想,不仅限于消费娱乐,还包括国防或工业等领域。
超级计算机还可以让人们沉浸式体验身处太空,或传送到某处,并可能与他人召开会议,例如世界经济论坛会议,所有人都以虚拟方式出席——尽管身处不同地点,却能体验到仿佛坐在房间另一侧与人交谈的感觉。这种体验是真实的。
你还可以设想各种体育训练,例如,一支队伍为下一场比赛进行训练,模拟对手的行为,并练习如何应对。
《议程》:要扩大这项技术的规模,需要什么?
贾斯汀·霍塔德:公私合作对推动这个行业发展至今至关重要。合作还需要扩大,因为单个国家或少数几个大国独自投资,负担过重。各方都需要投资并推动建立这些合作关系,最终从中获得符合自身利益的益处——无论是科学利益、主权利益、经济利益,还是其他利益。我们需要开展合作。
芬兰有一位很好的客户——LUMI(大型统一现代基础设施)联盟。欧洲各国组成该联盟,共同建造一台超级计算机。这是一个很好的例子:这些国家不仅携手建造了任何一国都无法独立建成的设施,如今还让各国科学家、企业乃至整个经济体都能使用这项能力。这只是公私合作能够带来益处的一个小例子。
我们需要了解这项技术的科学家和工程师来培养下一代。
贾斯汀·霍塔德,惠普企业
我们还需要社区持续合作。我们常谈开源开发,而这个社区所做的还不止于此,成员们真正彼此扶持。我认为,这种合作需要延续并扩大。它有助于突破技术壁垒、拓展科学边界,也能为社区提供构建和交付系统的思路。我们的成功离不开这个社区,我认为这非常重要。
最后我想说,我们需要了解这项技术的科学家和工程师来培养下一代。在过去30至40年里,这一领域受益于许多有远见的人。现在,我们也需要培养下一代人才,去解决复杂问题,让世界变得更美好。我们必须向正在求学、最终即将进入职场的这一代人分享这一愿景和未来。


