曝光，美国保护最好的秘密，世界算力竞赛，进入前列的竟然是这个国家

来源：制造界、参考消息

原创：美米宜用

图源：AI

近日法媒曝光了一个美国保护最好的地方，叫橡树岭。橡树林里藏着美国各种各样的科技辉煌、藏着最前沿的研发项目和工程师团队。在橡树岭，美国发明了核弹、揭开了新冠肺炎的神秘面纱并开发出第一批疫苗。也是在这里，对病毒进行了原子层面和遗传方面的剖析，这样做就是为了研制出未来的药物。还是在这里，气象学家们尝试找到龙卷风和海啸的成因，天体物理学家们制作星球爆炸的模型。

算力决定未来，人工智能正在创造和洗礼这个世界。

当下处算力巅峰的美国，不惜一切代价保持自己的领先优势，在发明核弹的地方造超级计算机，英伟达AI算力一统天下。意想不到竟是一个科技弱弱的浪漫国家，错过了最近科技战的法国人，正通过量子计算机赢得这场科技战竟然挑战英伟达。

当然世界算力竞赛场上，法国很有可能进入前列，当然也少不了中国，还有德国。

法国《回声报》网站7月10日刊登题为《超级计算机调查报告：橡树岭，美国竞争力的秘密武器》的文章。

1/美国在发明核弹的地方，造出超级计算机

文章提到：美国联邦政府在田纳西州造出了运算速度极快的计算机。这是为美国工业服务的一个武器，已经让医疗卫生和航空航天等领域取得了决定性突破。

被命名为“前沿”（Frontier）的超级计算机，占地达三个网球场。这是世界上运算速度最快的计算机，是第一个跨过每秒100亿亿次大关的超级计算机！这一运算次数给人的感觉已接近无限。项目负责人、高级天体物理学家布朗森·梅瑟解释说：“地球上所有人每秒计算一次的话，也需要四年的时间才赶得上‘前沿’一秒钟的算力。”

这是美国保护得最好的秘密之一。一个隐匿在森林中的小镇，长期被美国政府从地图上抹去，希望人们避免谈论其存在。这个地方叫橡树岭。隐藏在阿巴拉契亚山脉中的橡树岭，拥有着各种各样的辉煌，这是美国发明了核弹的地方，现在是美国的超级计算机工厂。

橡树岭由美国能源部提供资金，每秒可以处理数以十亿计的数据，用以发展未来科技。在那里，来自全球的一些工程师齐聚在一起，研究如何在医学、天文和微生物等领域实现突破。

橡树岭虽然偏僻，但实验室过道里却很热闹。梅瑟说道：“我们在同时进行20到40个项目。”有些项目是政府订单，希望在核能和新材料创新领域维护国家主权；其他项目则是私营企业或海内外研究中心的订单。

科研是免费的，条件是委托者要同意将结果公之于众。毫不意外，成功是巨大的：最近几周，要求实验室开发新型飞机发动机的美国工业巨头通用电气，将能源的消耗减少了20%。梅瑟解释说：“这要求解决物理方面最后的神秘领域之一：如何形成涡旋。也就是在这种情况下，我们能够充分开发‘前沿’的潜力。”

2/全球竞赛，算力决定未来

人工智能决定未来世界，人工智能背后是算力。算力竞赛显然是全球性的。在欧洲，芬兰依靠其超级计算机“卢米”位居前列。此外，能进入前列的超级计算机可能在未来数月中先后出现在德国（朱庇特）和法国（儒勒·凡尔纳）。

芬兰超级计算机“卢米”是欧洲性能强大且运行速度最快的超级计算机。

在2022年上半年全球超级计算机500强榜单中，“卢米”位列第三，是当时欧洲排名第一的超算。“卢米”已经与一台小型量子计算机“联姻”，这种结合可以帮助研究人员找出让量子计算机与超级计算机实现最佳配对的方法，为一种新型计算奠定基础，以便更快速地解决复杂问题。“卢米”支持多国科研：将支持来自比利时、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、冰岛、挪威、波兰、瑞典和瑞士十个国家建立的“LUMI 联盟”。同时，其容量的五分之一将提供给欧洲工业和中小企业，以支持欧洲企业提高科研和竞争力。

德国的“朱庇特（Jupiter）”超级计算机预计将于2024年初开始安装。这台超级计算机建在德国于利希研究中心，由欧盟和私营企业合作组织——欧洲高性能计算联合项目（EuroHPC JU）打造。

美国想不惜一切代价保持自己的领先优势。每五年，橡树岭就会推出一台超级计算机，算力是之前的三倍，这让其确保了世界巅峰地位。下一台超级计算机的推出预计是在2027年。除了“前沿”之外，美国还研发了相当于全球一半算力的多台超级计算机。

但美国的这种超级计算机能领先多久？“前沿”是耗能巨兽。普通笔记本电脑的耗电量是65瓦左右，而“前沿”的耗电量是2000万瓦。如果这台超级计算机24小时最大功能运转，需要一些巨大的水管给机器降温。

错过了最近科技战的法国人，他们希望通过量子计算机赢得这一场科技战。这种量子计算机能够提供强大算力，但能源成本可降到最低。因为计算机晶体管只识别0或1，而“量子比特”可以同时运行0或1，而且可以运行两者任何比例的混合。可能要进行的运算量级会减少但耗能也很小：法国领先企业帕斯卡尔量子技术公司推出的一款处理器耗电量只相当于四个电吹风机。

法国这家初创企业设在巴黎郊区，量子计算机只有一个小冰箱那么大，其产品已经开始推向市场。该公司的创始人乔治-奥利维耶·雷蒙认为：“如今，人工智能是由英伟达非常耗能的图形处理器（GPU）来带动的。未来，则可能由帕斯卡尔的量子处理器（QPU）带动。法国有能力培养明天的英伟达。”

该公司的第一批设备刚刚卖给了法国原子能委员会和沙特阿美石油公司，后者主要用其来优化自己的油井管理。该初创企业还与法国电力公司就优化充电桩的使用进行合作研发。

3/中国的量子希望

在算力上，中国全面发展，在传统硅基芯片上，继续补课。华为在碳基芯片和光量子芯片上都有突破性成果。我国光量子和超导量子希望很大。

光量子方面：九章三号是由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队构建的255个光子的量子计算原型机。其在处理高斯玻色取样的速度上，比上一代“九章二号”快一百万倍，比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍。“九章三号”1微秒可算出的最复杂样本，“前沿”要算约200亿年。

超导量子方面：郭光灿中国量子科学的开拓者、先行者与奠基人。他曾提出要拿出当年搞“两弹一星”的精神来搞量子信息。他与学生郭国平创立了本源量子公司。

本源量子自主研发的中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”已于2024年1月6日在合肥高新区正式上线运行，该量子计算机搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”，是目前中国最先进的可编程、可交付超导量子计算机。

我国在超导量子芯片的量产方面也取得了一定的进展。例如，深圳量旋科技已成功交付自主研发生产的超导量子芯片，这标志着中国在量子计算技术领域的产业化进程迈出了重要一步。此外，本源量子已研发出多台中国量子计算机，并成功交付给用户使用，使中国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。

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