DOE联手英特尔打造美国首台E级超算机

据美国能源部 (DOE) 官网 2019年3月18日消息，DOE 正联合英特尔公司打造美国第一台百亿亿次 (E 级) 超级计算机，预计最早将于 2021年在阿贡国家实验室正式投入使用，为诸多科学难题的解答提供更为强大的工具，极大推进科学研究的进展。

该项目代号为“极光 (Aurora)”，合同价值 5 亿美元。“极光”计算机除了能进行高性能计算外，还能处理人工智能任务。英特尔专为人工智能和高性能计算在超高速计算下的融合设计了一系列全新的技术，包括新一代 Xeon 可扩展处理器、基于最新 Xe计算架构的GPU、Optane 数据中心级持久存储技术，以及英特尔 One API 软件。此外，另一家分包商克雷(Cray) 公司将提供下一代超算平台“Shasta”，其包括克雷的Slingshot 高性能可扩展互连技术以及为英特尔架构而优化的Shasta 软件堆栈。

事实上，DOE 早于 2015年就推出了“极光”计划，当初的设计目标仅有180 PLOPS的算力，原本预定于 2018年交付。然而，2018年，与“极光”差不多同时启动的“顶点”(Summit)和“山脊”(Sierra)超级计算机研制完成，分占 Top500 排行榜前两位，超越了中国的“神威·太湖之光”，帮助美国重返霸主之位。同时，英特尔的新 Xeon Phil 加速器无法按期完成，因此“极光”被重新评估，最终与E 级超算项目 A21 合并。

据美国官方透露，“极光”超级计算机的主要任务之一是增强国防实力，例如用于模拟核爆，在无需核爆试验的情况下研究核武器。此外，由于内置了人工智能技术，它还是进行深度学习和数据分析任务的最强平台，可用于研发新材料、模拟气候变化、分析自然灾害、从事物理研究和开发新能源等重要科研项目。

Xe计算架构是重造后的“极光”计划中最重要的计算核心，为英特尔 Gen11的强化修改版，将采用10 纳米工艺，预计将在 2020年正式问世。除此之外，英特尔并没有透露更多具体的技术细节。可以说，“极光”计划的成功与否，除了关乎到美国能否在全球 E 级超算争夺赛中拔得头筹，还关乎到英特尔能否顺利拓展超算业务版图，甚至在 GPU 领域重新立足。

就中国目前的情况来看，虽然超算榜首易主，但中国超算整体水平正在持续上升。中国科技部也在 2016年正式启动“十三五”E 级超算研发计划，决定用三台 E 级原型机实现 E 级超算的研制，预计在 2020年投入使用。目前，分别由中科曙光、江南计算技术研究所及国防科技大学承担的三台 E 级原型机“曙光”、“神威”和“天河三号”都已经研制完成，全部使用了 512 节点的设计，并且配有液冷系统。这证明了中国迈出了研发 E 级超算的重要一步，但若要如期在 2020年推出 E 级超算机仍然困难重重。中国“高性能计算机及其核心软件”重大专项总体组组长钱德沛认为，能量效率是中国面临的最大挑战，其次则是应用性能、可编程性和耐久度。