第三三八節 助推器
直到此時,李希盈才注意到,從一開始,杜立鼎使用的詞語就是雲服務,而非分佈式計算。這兩者雖然有一定的相同之處,但是卻並不完全一致。
分佈式計算說白了就是把大量的計算量拆分開來,分配到各個電腦上進行處理,最後再把這些結果綜合起來。至於雲計算,則是建立在廉價的分佈式硬件和出色的軟件系統設計上的,分佈式計算是它的一部分,而且也並不是分佈式硬件的唯一選型。這兩者之間差別不小,最重要的一點就是有沒有軟件。
其實嚴格來說,李希盈說的沒錯。分佈式計算並不特別適合科學計算。因為分開的硬件即使用最快的網絡連接,依然還是不如超算同時進行來的更快。超級計算機可以同時在1000個CPU上進行運算,但是雲計算卻需要在這些電腦之間進行數據傳輸。這兩者之間的速度依然還有很大的區別,雲計算想要完全替代超算也是不可能的。
但是對於一般性質的課題來說,分佈式計算卻可以起到很好的作用。畢竟一般的科研機構還都是比較窮的,負擔不起超級計算機的價格。而且雲計算就算是沒有超算的速度,至少也能夠有着極大的運算量,這也不是一般的電腦能力比擬的。
更何況,杜立鼎的雲計算自然是混雜着他的黑科技的,本身效率也非常高。而中國的超級計算機技術卻還很落後,此此消彼長之下,雲計算也未必就比國內的超算慢。
這不是杜立鼎自信心膨脹,而是事實如此。2002年,RB的超算速度達到了每秒36萬億次,而美國人則是在開發速度360萬億次的超算,而且還把2000萬億次的超算提上了日程,準備投入研究。而在國內,最快的超算項目目標也不過是一萬億次而已,而且在杜立鼎看來,這個項目還是沒譜的事。
其理由可以說是非常簡單,因為負責這項工作的是美國良心企業連想。指望連想對抗美國人,還不如指望美國人打內戰好——至少後者真的發生過。
“我們的雲服務不只是硬件的堆砌,更重要的也是我們可以為學術界設計各種應用軟件,幫助科學界解決很多的難題。不只是我這一次解決的密佈五邊形問題,就是在一些更加名聲顯赫的問題上,有軟件作為輔佐也可以起到很好的效果。比起來硬件上的差距不好彌補,在這方面我們完全可以跟進一步:這是超算很難和我們比的。”
超級計算機的運算量確實非常大,但是卻也有它的一些問題。那就是因為超級計算機更新換代很快,而且速度也是超快,因此很多時候它只是單純的去追求運算速度,往往忽略了實際應用之中的效率問題。
然而科研問題不是簡單粗暴的運算速度快就可以解決的,它需要講究方式方法。很多時候,科研問題需要的是精度更高,針對性更強的運算,一般的超算還沒發滿足這些要求。因此,在一些重大課題上,有時也是需要專門為之設計硬件構造,以及專門為之開發軟件。
比起來IBM那些用來炫耀速度的超算,這些專用超算在速度上大有不如,但是在專門的領域上卻要勝出很多。
“科學問題所需要的超算,硬件排布方式是一部分,軟件設計是另外一部分。要說玩硬件排布,我們肯定比不過真正的超算:網速限制了我們的速度,這一點沒沒辦法,但是在軟件開發商,我們完全可以做些什麼彌補一下。只要給專門的學科配備專門的軟件,就可以提高雲服務的工作效率。”
“用軟件來提高效率……真的可行嗎?”李希盈對此還是有些不信,因為在她看來,硬件不足的情況下,想要靠軟件彌補,這很不可思議。
“當然可以。很多科研的難題,有合適的軟件和沒有合適的軟件完全就是兩種東西,一個出色的軟件,可以把科研效率提高數十倍甚至上百倍之多。就以計算化學為例吧,要是我們在這方面做些什麼,絕對可以震驚世人。”
計算化學的主要目標是利用有效的數學近似以及電腦程式計算分子的性質,並用以解釋一些具體的化學問題。簡單說,就是用計算機來模擬化學分子進行實驗。這個學科對於計算機的依賴性非常強,但是一直以來,卻都要面對一個很大的問題。
計算化學玩的是分子動力學模擬,對計算機的精度和運算力要求極高。別說是現在每秒36萬億次的超算沒法滿足計算化學的需求,就是未來的太湖之光那十億億次的計算量,依然還是太弱。
連這樣級別的計算機都沒有什麼太大的作用,就可想而知這個專業到底有多坑了。同為燕大四大瘋人院之一的化學院,流傳着計算毀一生量化窮三代的說法,倒也不是無的放矢。
但是如果有了特定的軟件,計算化學的效率就會大大提高,那就是另外一回事了。一個出色的軟件,可以極大地提高這種模擬的效率,讓它的水準不比超級計算機差太多。而要是再有了合適的專門的硬件,甚至可以直接飛上天——未來的anton就是專門做這個的超算。
當然,現在杜立鼎玩不了那麼大。
“計算化學的應用範圍很廣,也確實需要發展。如果我們做的好的話,對於國內的基礎科學,材料學,製藥業都有很大的提升作用。這樣的專業性強的超算非常燒錢,就算是歐美的富裕國家也不捨得無止境的燒錢,我們的做法也許會更加合適一些。”
超算更新速度太快,幾乎是年年翻番。而現代科學的最重要的特點之一就是學科劃分越來越細,研究越深,就區別越大。要是每個學科的每個課題都自己開發超算,每年更新超算的同時還要更新軟件,那花費之大,就算是美國人也吃不消,更別提IBM也沒有那麼多的人才,專門為科學服務。
因此上,使用分佈式計算的硬件條件,配合上專門的軟件解決一些不算要求太高的問題,反而是更加可取的辦法。也許分佈式計算確實不如超算效率高,但是至少它便宜,可以節約很大的成本。
“我們的分佈式計算一開始可能相信的人不會很多,但是只要我們提供了足夠多的軟件,就可以解決這個問題。不只是化學,其實物理學也一樣——數學物理一樣也有很多問題是可以靠着加大計算量解決的……比如說吧,你知道三體問題嗎?”
杜立鼎看過日後那本聞名遐邇的科幻小說,因此他提到了數學物理,首先也想到了三體問題。然而三體這本小說,、是2006年才出版,在2002年這個時候,這個概念還沒有太多的人知道,李希盈自然也不例外。她搖了搖頭,對此她確實也是一無所知。
“不知道就算了,反正以後你會知道的。不過簡單來說把,三體問題作為一道數學物理的難題,並沒有解析解。但是它有特殊解,然而現在階段而言,三體問題的特解只有三個。可是如果我們用計算機技術來模擬三體問題的話,我們在這個問題上可能會得到很更多的特解——也許是不下於十個特解。”
杜立鼎記得,三體問題的特解未來被人類做到了十六個。他說不下於十個特解,還是收着說了。然而就算如此,李希盈還是聳聳眉毛,完全不敢相信。
對此,杜立鼎也只是笑笑。
“和計算機相比,人類的計算量還是太過低下了,計算機可以為我們解決太多的問題了。數學,物理,化學,還有生物也都一樣。我們可以靠着超算去尋找梅森素數,搞天文研究,研發新材料和藥品,或者是做更多的事情。就說最近吧,可蘭的慈善部門不是在做防疫宣傳嗎?我正在試着用雲計算,為她做一下感冒病毒的分析——這樣做之後,我們的慈善機構是不是也聽起來很有科技含量了?”
雲計算的高性能用途非常廣泛,在製藥方面自然也可以應用。實際上sars病毒流行的時候,病毒分析也確實是抵抗流行病的一個重要環節。只是可惜的是,中國的超算能力確實是太差了點,就算是當時的SH超級計算中心把三分之一的運算力全都用來做24小時不間斷的病毒分析,也用兩個月才找到適用的藥物分子。
畢竟,中國的超算神威1號運算速度只有3840億次每秒,和RB的36萬億次的機器根本沒法相提並論。而所謂的三分之一的運算量也只有128塊CPU在工作,這個數量少的有些可憐。
杜立鼎也知道自己的分佈式計算的效率可能不高,比起來美日可能會有很大的差距。但是國內這種水平的超算,卻也讓他覺得,他做些事情也是好的。借現在投身科學研究的機會,順便早點做些準備,到時候想要早些拿出來藥物,也就順理成章了。
靠着自己的公司促進科學的發展,杜立鼎對此也很熱衷。如果說科學技術是第一生產力,那麼他也很想做一下助推器。
“慈善機構那邊有沒有科技含量無所謂的,你還真想要把慈善機構一直辦下去啊?哄着可蘭玩玩也就是了,沒有必要那麼認真。”
李希盈隨口答了一句,對慈善她不太放在心上,“其實我更關心的,不是咱們的軟件編寫能力。說到了超計算機,我覺得你可能也有別的想法:超算的異構設計,其實也應該算是電子產業的一部分吧?我如果沒有猜錯的話,你是不是也有計劃,準備將來也嘗試着利用我們的電子產業的力量,製造我們自己的超級計算機?”