超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展異常迅猛，從上世紀(jì)60年代出現(xiàn)到現(xiàn)在，超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，而且這些超級(jí)計(jì)算機(jī)重要研究課題都是那些世界性的難題，比如癌癥、氣候變化、能源利用效率、海嘯預(yù)測(cè)等。也正是有了超級(jí)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，我們對(duì)世界的認(rèn)知速度才得以不斷提高。

說(shuō)道超級(jí)計(jì)算機(jī)，很多人就會(huì)想到卡梅隆導(dǎo)演的《終結(jié)者》系列里面的產(chǎn)生自我意識(shí)的“天網(wǎng)”（Skynet），它本來(lái)是一種高級(jí)人工智能防御系統(tǒng)，用來(lái)控制美國(guó)國(guó)防部的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，但是“天網(wǎng)”在控制了所有美軍的武器系統(tǒng)之后，產(chǎn)生了自我意識(shí)，覺(jué)醒的“天網(wǎng)”認(rèn)定人類(lèi)是其發(fā)展的威脅，于是便轉(zhuǎn)向攻擊其創(chuàng)造者——人類(lèi)，并決定采用各種大規(guī)模殺傷性武器，甚至包括核彈，以此來(lái)滅亡人類(lèi)。而實(shí)際上，超級(jí)計(jì)算機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中都在為人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步作貢獻(xiàn)。

超級(jí)計(jì)算機(jī)，即超級(jí)電腦，通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器(機(jī))組成的、能計(jì)算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計(jì)算機(jī)。為了幫助大家更好的理解超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，把普通計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比做成人的走路速度，那么超級(jí)計(jì)算機(jī)就達(dá)到了火箭的速度。在這樣的運(yùn)算速度前提下，人們可以通過(guò)數(shù)值模擬來(lái)預(yù)測(cè)和解釋以前無(wú)法實(shí)驗(yàn)的自然現(xiàn)象。

超級(jí)電腦出現(xiàn)在上世紀(jì)60年代，最早的那臺(tái)就是美國(guó)的數(shù)據(jù)控制公司(Control Data Corp.)的6600,這臺(tái)超級(jí)電腦是由Seymour Cray設(shè)計(jì)的，并與1965年投入運(yùn)行，當(dāng)時(shí)這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)只有一個(gè)CPU。

現(xiàn)在世界上運(yùn)行速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是日本富士通公司的“京”（K Computer），安裝在日本的理化研究所（RIKEN institute）。名字來(lái)源于中文數(shù)字單位“京”，即10的16次方。2010年10月1日，日本理化學(xué)研究所在神戶(hù)市舉行計(jì)算科學(xué)研究機(jī)構(gòu)成立紀(jì)念儀式，構(gòu)成超級(jí)計(jì)算機(jī)的約800臺(tái)計(jì)算機(jī)中的8臺(tái)首次公開(kāi)亮相。2011年11月1日，日本理化學(xué)研究所及富士通發(fā)表兩家公司合作開(kāi)發(fā)的新一代超級(jí)電腦“京”，已經(jīng)達(dá)到每秒1京（京是1兆的1萬(wàn)倍）次以上計(jì)算速度，超過(guò)1京是目前世界上最快的紀(jì)錄。

現(xiàn)在世界上很多的超級(jí)計(jì)算機(jī)主要的工作就是解決世界上人類(lèi)面臨的主要難題，比如氣候變化研究、疾病防控和提高能源利用效率等全球難題。

下面是網(wǎng)上帶來(lái)的世界上超級(jí)計(jì)算機(jī)中的最具有代表性的7大超級(jí)計(jì)算機(jī)，他們的主要工作就是讓這個(gè)世界變得更好，更安全。

1、IBM的Watson（華生）超級(jí)計(jì)算機(jī)，主要用于癌癥的研究。

IBM的Watson（華生）超級(jí)計(jì)算機(jī)曾在2011年參加美國(guó)知名的之力競(jìng)賽節(jié)目《危險(xiǎn)邊緣》（Jeopardy），并挑戰(zhàn)往屆冠軍（都是真人）。Watson無(wú)需連接互聯(lián)網(wǎng)，而是直接依賴(lài)于它強(qiáng)大的并行分析能力。在Jeopardy展會(huì)上，參賽者（人和計(jì)算機(jī)）必須要回答一系列的問(wèn)題，他們主要涉及歷史，文學(xué)，政治，電影，流行文化和科學(xué)。IBM稱(chēng)，Watson擁有敏銳的分辨力，即使在提問(wèn)者的題目存在諷刺口吻，謎語(yǔ)等，它都能自己完成譯碼，無(wú)需借助外界任何的幫助。

現(xiàn)在Watson和美國(guó)的史隆凱特林癌癥中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center）一起研究最有效而且具有個(gè)性化的癌癥治療方案。而Watson優(yōu)于其他的超級(jí)計(jì)算機(jī)的地方就在于Watson能夠理解人類(lèi)語(yǔ)言，而且每秒鐘的處理能力達(dá)到了500千兆字節(jié)，這相當(dāng)于每秒鐘能夠處理100萬(wàn)本書(shū)籍的信息量。

Watson在這項(xiàng)研究中起到了非常重要的作用，IBM的首席醫(yī)學(xué)科學(xué)家馬丁 卡恩（Martin Kohn）透露，Watson的工作就是讀取和理解大量的信息，因?yàn)楝F(xiàn)在關(guān)于醫(yī)療保健領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多的信息，尤其是在腫瘤學(xué)方面，因?yàn)樾畔⒘刻?，所以讓人?lái)完成這些信息的讀取和理解也變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性，而Watson擔(dān)任這一工作就再合適不過(guò)了。只要醫(yī)生需要，Watson就能準(zhǔn)確地提供相關(guān)信息。

2、日本富士通公司的“京”（K Computer）超級(jí)電腦，主要用于海嘯的預(yù)防。

日本富士通公司的“京”（K Computer）超級(jí)電腦是目前世界上最快的超級(jí)電腦，每秒的運(yùn)算速度超過(guò)了每秒1京（京是1兆的1萬(wàn)倍），也就是1秒鐘超過(guò)了1萬(wàn)萬(wàn)億次。超級(jí)電腦“京”里面的每一個(gè)芯片都有16GB的本地內(nèi)存，而整個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存達(dá)到了1377兆兆字節(jié)。這臺(tái)超級(jí)電腦用電量也很大，達(dá)到了12兆瓦特，相當(dāng)于3萬(wàn)個(gè)家庭的用電量。

超級(jí)電腦“京”擁有讓世界變的更好更安全的潛力，其中一部分的應(yīng)用程序是用來(lái)改變半導(dǎo)體和現(xiàn)在的人類(lèi)醫(yī)學(xué)，根據(jù)富士通的報(bào)告，“京”能夠在dye-sensitized太陽(yáng)能電池的研究中模擬出原子和電子的運(yùn)動(dòng)，這為具有更高能源轉(zhuǎn)換效率的新型太陽(yáng)能電池研究作出了很大的貢獻(xiàn)。

超級(jí)電腦“京”還用來(lái)研究地震波的傳播，以預(yù)測(cè)海嘯可能給海岸上的建筑物帶來(lái)的破壞力。這極大地促進(jìn)了處于地震帶的建筑物設(shè)計(jì)研究，也提高了建筑物在遭遇地震、海嘯等災(zāi)害時(shí)的穩(wěn)定性和牢固性。

3、天河1A，用途十分廣泛。

在基本富士通的超級(jí)電腦“京”之前，地球上運(yùn)行最快的超級(jí)電腦是中國(guó)的天河1A，該超級(jí)計(jì)算機(jī)最高運(yùn)行速度達(dá)到了2.5千萬(wàn)億次。天河1A是 “天河一號(hào)”的升級(jí)優(yōu)化版本，配備了14336顆至強(qiáng)X5670處理器、7168塊基于Nvidia “Fermi”架構(gòu)的Tesla M2050計(jì)算卡、2048顆國(guó)防科技大學(xué)研制的飛騰處理器以及5PB存儲(chǔ)設(shè)備。天河1A實(shí)測(cè)性能是之前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“Jaguar”（美洲虎）的1.425倍。與誕生于一年前的“天河一號(hào)”一期系統(tǒng)相比，二期系統(tǒng)的峰值性能和持續(xù)性能分別提高了2.89倍和3.45倍。

天河1A安裝在天津的國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)中心，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括石油勘探數(shù)據(jù)處理，生物醫(yī)藥研究，航空航天裝備研制，資源勘測(cè)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理，金融工程數(shù)據(jù)分析，氣象預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)，海洋環(huán)境數(shù)值模擬，短臨地震預(yù)報(bào)，新材料開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，土木工程設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)科學(xué)理論計(jì)算等。

4、美國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)正在從“Jaguar”升級(jí)成“Titan”

為了不被日本和中國(guó)所超越，美國(guó)也在努力爭(zhēng)取以研制出世界上運(yùn)行速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。美國(guó)能源部的超級(jí)計(jì)算機(jī)“Jaguar”（美洲虎）安裝在了田納西州的橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory），目前該超級(jí)計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)，預(yù)計(jì)在2012年年底之前能夠完成。升級(jí)之后的名字為“Titan”，其每秒運(yùn)算速度會(huì)大幅度提升達(dá)到2京也就是1秒鐘達(dá)到了2萬(wàn)萬(wàn)億次，將會(huì)是富士通超級(jí)電腦“京”的2倍。

超級(jí)電腦“Jaguar”主要用于能源替代技術(shù)和氣候變化等世界難題。

5、美國(guó)通用的超級(jí)電腦“Sierra”用于研究如何提高然燃油效率。

通用電氣全球研發(fā)中心現(xiàn)在正在使用超級(jí)電腦“Sierra”研究如何改善通用下一代汽車(chē)的燃料噴射器（噴油嘴），以便于更好地提高汽車(chē)的燃油使用效率。通用希望使用該超級(jí)計(jì)算機(jī)能夠顯著提高燃料噴射器技術(shù)，以推出更省油且排放尾氣更少的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然火車(chē)頭和燃?xì)鉁u輪也在研究范圍之內(nèi)，但是現(xiàn)在研究的重點(diǎn)是飛機(jī)的渦輪機(jī)。

6、美國(guó)羅格斯大學(xué)使用超級(jí)計(jì)算機(jī)Blue Gene/P來(lái)提高學(xué)術(shù)研究。

美國(guó)新澤西州的羅格斯大學(xué)最近建立了一個(gè)高性能計(jì)算機(jī)研發(fā)中心，該中心的主機(jī)就是大名鼎鼎的IBM超級(jí)計(jì)算機(jī)Blue Gene/P。美國(guó)媒體認(rèn)為借助超級(jí)計(jì)算機(jī)Blue Gene/P的幫助，羅格斯大學(xué)的高性能計(jì)算機(jī)研發(fā)中心能夠晉升為世界上頂尖的超級(jí)計(jì)算機(jī)研究中心。羅格斯大學(xué)表示，超級(jí)計(jì)算機(jī)Blue Gene/P的用途是提高學(xué)校在多個(gè)領(lǐng)域的研究水平，包括癌癥、遺傳研究、醫(yī)學(xué)成像和信息學(xué)、高級(jí)制造技術(shù)、環(huán)境和氣候變化以及材料學(xué)等領(lǐng)域。

7、下一個(gè)超級(jí)電腦會(huì)思考？

考慮到超級(jí)計(jì)算機(jī)從上世紀(jì)60年代出現(xiàn)到現(xiàn)在取得的巨大成績(jī)，人類(lèi)不得不感慨在這半個(gè)世紀(jì)里超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)取得的巨大進(jìn)步，展望未來(lái)，誰(shuí)也不敢確定在21世紀(jì)超級(jí)計(jì)算機(jī)到底能夠發(fā)展到什么地步。

德國(guó)杜塞爾多夫的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠模擬人類(lèi)大腦思維的超級(jí)計(jì)算機(jī)，亨利 馬克拉姆（Henry Markram）教授是該團(tuán)隊(duì)的首席科學(xué)家。根據(jù)外界預(yù)測(cè)，該項(xiàng)目將在未來(lái)12年內(nèi)完成。馬克拉姆認(rèn)為，如果該超級(jí)計(jì)算機(jī)研制成功，會(huì)對(duì)現(xiàn)代人類(lèi)腦部醫(yī)學(xué)研究作出巨大的貢獻(xiàn)，尤其是在治愈阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥的研究方面肯定會(huì)取得非凡的進(jìn)展。

然而很多人擔(dān)心，這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)如果能夠模擬人類(lèi)的大腦思維，肯定會(huì)產(chǎn)生自己的思維，到時(shí)候人類(lèi)是否能夠駕馭如此聰明的智能超級(jí)計(jì)算機(jī)，是否會(huì)像科幻電影里面演的那樣發(fā)生什么不利于人類(lèi)的事情。也有很多人非常期待這個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)能夠成為最聰明的超級(jí)電腦。

該項(xiàng)目的資金來(lái)自于歐盟，未來(lái)還會(huì)得到更多的資金支持。