2018年06月14日 星期四	【科技日報林彥伶報導】

NVIDIA(輝達)推出全球最強超級電腦Summit。說它是史上最強科學工具也好，運算新典範也行，無論如何就是跟「慢」八竿子打不著關係，這部在橡樹嶺國家實驗室亮相的超級電腦Summit，運算速度超乎想像，無論任何研究數據都能迅速端到眼前。

全球最強超級電腦 Summit 搭載 27,648 顆 NVIDIA GPU。

這部龐大機器搭載27,648顆Volta GPU，運算效能超過3exaop，一個exaop代表每秒執行10億乘以10億次的運算，這樣的速度足足比五年前美國最快超級電腦Titan快了100倍。這部新登基的運算霸主95%的運算效能來自GPU。

這部為美國能源部打造的新系統是設計用來解決當前最艱鉅的挑戰，將加速全球頂尖科學家的研究工作，包括高能物理、材料開發、醫療等領域，以200 petaflops的運算效能執行各種高精度科學模擬。

NVIDIA創辦人暨執行長黃仁勳在Summit的發表會上表示：「Summit的確擁有超快的運算速度，但它的意義不僅僅是卓越而已，Summit是偉大的科學設備，將吸引全球最頂尖的科學家。」

它可說是一部科學的時光機器。

橡樹嶺國家實驗室團隊在近10年前就意識到新型態運算的需求。以往把一個電晶體疊到另一個電晶體之上的舊思維，已經無法提供他們要求的效率，於是他們在2012年率先大膽組建Titan，這部當時全球最快超級電腦在每個節點都配置一顆GPU，如此顛覆創新的勇氣獲得回報，如今有超過550種HPC應用都運用GPU加快運算，當中最廣泛使用的前15種應用全都採用GPU加速技術。他們的創新成果重新塑造了超級運算的形態。

Summit是運算史上的全新篇章，不僅僅是橡樹嶺國家實驗室，而是所有運算都要靠Summit開路。我們的研究團隊和美國能源部合作超過11年，聯袂研究各種先進技術，包括Volta GPU及NVLink高速互聯技術，這些都是Summit最核心的科技。如今的Summit不光為每個節點配置一顆GPU，而是加碼到6顆Tensor Core GPU張量運算核心，達到的模擬效能足足是Titan的10倍。

如同當年Titan啟發世界加快模擬運算，Summit也將啟發全球科學家運用AI配合電腦模擬進行科學探索。此外，Summit背後的技術也已拓展到眾多科學家的工作領域，從PC、伺服器、工作站，一路到雲端運算系統。

黃仁勳表示：「Summit是全新品種的運算設備，是全球最大的AI超級電腦，有學習能力的機器，Summit的軟體有能力寫出人類寫不出來的超傑出軟體。」

帶動AI與高效能運算的發展

雖說Summit的基因和專為AI打造的新世代系統有共同之處，但兩者的運算速度完全不在同一層次。研究人員能運用名為半精度或FP16的簡化運算模式，讓Summit的效能提高約15倍，攀升到exascale的水準，意即每秒運算超過一百萬兆次，如此速度著實驚人。如果每次運算代表一粒細沙，以這樣的速度，一秒鐘就能填滿350座休士頓巨蛋體育館。

Summit能為科學做出貢獻

Summit的速度將讓當代科學家完成許多神奇成就。現在，橡樹嶺國家實驗室儼然成為尖端科學的遊樂場，眾多科學家聚集在此、急於運用這部神器追求完美的研究成果，因此Summit的行程排到滿檔，透過Summit加速的研究計畫包括:癌症研究、聚變能源、疾病與成癮。

癌症研究：美國能源部與美國國家癌症研究所正合作執行一項名為「癌症分散式學習環境」(CANcer Distributed Learning Environment; CANDLE)的專案，目標是開發出各種工具，對現有醫療資料自動進行擷取、分析及整理，並藉此揭露各種疾病因素之間的隱藏關係，如基因、生物標誌以及環境等因素。

聚變能源：聚變能源以太陽能為來源，長久以來一直被視為是不會枯竭的潔淨能源。Summit將能模擬一部聚變能源反應爐的模型，並利用磁力圍控的電漿，藉此加速商業運轉發展。

疾病與成癮：研究人員將運用AI找出各種人體蛋白質與細胞系統其功能與演化的模式，這些模式將協助我們更瞭解阿滋海默症、心臟病或成癮症狀，以及作為新藥開發之參考。

運用超大規模的機器學習與深度學習技巧，科學家將能透過Summit獲得許多重大突破，進而促進經濟、改善醫療，並協助提供無限能源。這將有助於拯救我們的星球，這也是為什麼我們需要快上加快的超級電腦，我們已竭盡全力完成這項偉大的運算挑戰—打造全球第一部exascale加速超級電腦，好讓全球各地的科學家與研究者繼續全速衝刺。

黃仁勳說：「我想大大恭喜橡樹嶺國家實驗室的朋友與同事們，自此，我們將能攀上下一個高峰。」

全球最快超級電腦的五項優勢：200 petaflops—Summit只需1秒，就能完成地球上每人每秒1次運算、1年期間加總的運算量總和；3 exaops的AI運算—Summit花1秒完成的運算量，如果讓地球全人類每人每秒完成1次運算、一共需要15年才能算完；在一項早期測試中，一個基因研究團隊花1小時解決的問題，在PC上卻得耗費30年；機櫃空間佔地5,600平方英呎，大小將近2個網球場；Summit的總重量接近一部商務客機。