
【计】 super-supercomputer
exceed; go beyond; overtake
【计】 hyperactive
【医】 per-; ultra-
【计】 giant-scale computer; maxicomputer; supercomputer
"超巨型计算机"在汉英对照语境下可定义为具备exascale(百亿亿次级)计算能力的超级计算机系统,其英文标准译法为"exascale supercomputer"或"ultra-supercomputer"。这类系统每秒浮点运算次数(FLOPs)突破$10^{18}$次,采用异构计算架构与液冷技术,配备超过百万计算核心。
根据国际超算权威榜单TOP500最新数据,当前全球仅6台系统达到该算力层级,包括美国的Frontier与Aurora系统,以及中国的"天河-5"原型机。此类设备主要应用于:
牛津英语词典2023版新增词条"exascale"时特别说明,该术语源于超级计算机领域突破性进展。美国电气电子工程师协会(IEEE)技术报告指出,超巨型计算机的能耗效率已提升至每瓦特20吉次运算,较十年前提升400%。
超巨型计算机(又称超级计算机或巨型机)是具备极强计算能力和存储性能的高性能计算机系统,其核心特点和应用如下:
超强运算能力
运算速度通常以每秒万亿次(浮点运算)为单位,例如中国“神威·太湖之光”的峰值性能达12.5亿亿次/秒。相较于普通计算机,其信息处理速度快1-2个数量级以上。
超大存储容量
支持百万字节以上的数据存储,可处理海量数据集,如气候模拟、基因序列分析等复杂任务。
先进架构设计
采用分布式或涡轮式架构,通过上万颗处理器协同工作(如提到的并联中央处理器),实现存储与运算分离,保障数据安全与升级灵活性。
早期巨型机以体积庞大著称(如中国银河系列),但现代超巨型计算机更注重能效比和紧凑设计,例如通过异构计算(CPU+GPU/加速卡)提升性能。目前国际竞争聚焦于“E级计算”(百亿亿次/秒),以满足人工智能、大数据等新兴需求。
与普通计算机相比,超巨型计算机的组件虽类似,但通过定制化硬件(如神威处理器的申威核心)和专用操作系统实现性能飞跃。而大型机(Mainframe)更侧重高可靠事务处理,如银行交易系统,与超巨型机的定位不同。
扩展说明:部分国家将“超巨型计算机”定义为运算速度超千万次/秒、存储超百万字节的系统(如标准),但实际指标随技术进步持续提升。
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