自2014年以来,一个名为“富岳”的超级计算机项目悄然启动,标志着日本在高性能计算(HPC)领域迈出了重要一步。这个由日本国立科学研究机构(RIKEN)与富士通公司共同参与的项目,不仅仅是一台超级计算机的诞生,更象征着日本重返超级计算机领域巅峰的雄心壮志。回溯九年前的“地球”计算机,日本曾在此领域取得过辉煌的成就,而“富岳”的出现,无疑是在此基础上的又一次飞跃。2021年3月9日,“富岳”正式投入使用,它不仅为学术界的研究人员提供了强大的计算资源,也为工业界的创新提供了坚实的基础。
“富岳”的成功,并非一蹴而就,而是源于一个更加宏大的计划——“旗舰2020计划”。作为该计划的核心成果,“富岳”最初被称为“后K”(Post-K),最终定名为“富岳”,其背后凝聚着无数科研人员的心血。在整个开发过程中,软硬件的协同设计理念至关重要,它贯穿了项目的每一个环节,确保了“富岳”的性能达到最优。值得一提的是,“富岳”的设计充分考虑了能源效率,早在2019年,它就凭借在Green500排行榜上的优异表现,证明了其在节能计算方面的卓越能力。更重要的是,“富岳”不仅仅局限于理论上的高性能,还在应对现实世界的挑战方面展现出了巨大的潜力,例如,用于气候变化预测、新药开发、下一代制造技术研发等多个领域,为解决人类面临的重大挑战提供了强大的工具。
展望未来,技术的进步永无止境。为了满足日益增长的计算需求,RIKEN和富士通再次联手,启动了“富岳NEXT”项目。这一雄心勃勃的计划预计于2025年启动,2030年投入运营,总投资超过7.5亿美元。“富岳NEXT”的目标是将超级计算能力提升至“泽塔级”(Zeta-scale),这将是现有“艾克萨级”(Exa-scale)超级计算机性能的巨大飞跃。为实现这一目标,富士通正在积极研发基于2nm工艺的ARM架构芯片“Monaka”。这款芯片采用了ARM v9-A架构,并集成了可扩展向量扩展2(SVE2)指令集,专门为高性能计算而设计。“富岳”所采用的A64FX CPU同样由富士通和RIKEN联合开发,并被应用于富士通PRIMEHPC系列超级计算机,以其高性价比和可扩展性而闻名。
更重要的是,“富岳NEXT”的开发不仅着眼于提升计算性能,更将目光投向了未来的计算趋势。一个由庆应大学牵头,RIKEN、九州大学、东北大学、NEC和富士通等机构共同参与的研究团队,正在探索将“富岳NEXT”与量子计算机、神经计算机等新型计算原理相结合的可能性。这种前瞻性的思考,体现了日本在超级计算领域持续创新的决心和对未来科技发展的敏锐洞察。将量子计算与传统高性能计算架构相结合,可能会开创一种全新的计算范式,使得未来的超级计算机能够处理目前难以解决的复杂问题。例如,在材料科学领域,利用量子计算机进行分子模拟,可以加速新材料的发现和设计;在金融领域,利用神经计算机进行风险评估,可以提高金融系统的稳定性和效率。
在人工智能领域,“富岳”也扮演着越来越重要的角色。2024年5月10日,富士通发布了“富岳-LLM”,这是一个基于“富岳”超级计算机训练的大型语言模型,并将其通过富士通研究门户向用户开放。这标志着“富岳”在人工智能领域应用的又一重要里程碑。未来,随着更多研究人员和工程师的参与,“富岳-LLM”有望在自然语言处理、机器学习等领域取得更大的突破,例如,用于开发更智能的聊天机器人、更精准的机器翻译系统、以及更强大的数据分析工具。
富士通在超级计算领域的长期投入,也体现在其对ARM技术的积极采用上。“富岳”的成功,充分证明了ARM技术在高性能计算领域的巨大潜力。ARM技术不仅功耗低、性能高,而且具有良好的可扩展性,使其成为下一代超级计算机的理想选择。富士通正在积极推动ARM技术的应用,并致力于开发更先进的ARM架构芯片,以满足不断增长的计算需求。这不仅仅是技术上的选择,更是战略上的布局。
从“地球”到“富岳”,再到“富岳NEXT”,日本在超级计算领域的探索从未停止。这些项目不仅仅代表着技术上的突破,更体现了日本政府和企业对科技创新的坚定支持。面对量子计算时代的到来,富士通正在加速从研究到实际应用的转变,以应对量子计算可能带来的颠覆性影响。通过持续的研发投入和技术创新,富士通和RIKEN正在努力将日本打造成全球超级计算领域的领导者,为解决人类面临的重大挑战贡献力量。这种持续的投入和创新,不仅提升了日本的科技实力,也为全球科技进步做出了贡献。
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