日本正通过“富岳NEXT”(FugakuNEXT)计划重夺高性能计算领域的主导地位。这台融合人工智能与高性能计算的混合超级计算机旨在突破百亿亿次(exascale)算力极限,向未知的十万亿亿次(zetta-scale)领域进军。该项目于8月22日在东京举行的仪式上正式公布,标志着日本理化研究所(RIKEN)富士通(Fujitsu)与首次加入的英伟达(Nvidia)达成重大合作,将日本自主基础设施与美国GPU技术相结合,打造应对未来十年科学与工业挑战的系统。

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2020年投入运行的“富岳”超级计算机曾蝉联两年全球榜首,并在新冠疫情期间通过模拟计算为科研与应对措施提供关键支持。目前其全球排名仍保持第七,但日本已着眼未来。“富岳NEXT”预计于2030年左右在神户港岛的理化研究所基地启用,开发预算超过1100亿日元(7.4亿美元)。这延续了日本旗舰超算的传统——从2002年的“地球模拟器”、2011年的“京”计算机到“富岳”,每代系统都曾登顶全球算力之巅。

与前辈不同,“富岳NEXT”将以GPU为核心设计要素。富士通将开发新型MONAKA-X中央处理器,英伟达则提供GPU并通过NVLink Fusion技术共同设计互联架构,构建CPUGPU间的高带宽桥梁。最终系统将专为传统模拟计算与新一代人工智能应用打造。理化研究所强调,这是日本首款采用GPU的旗舰系统,反映了全球HPCAI计算融合的趋势。

理化研究所为“富岳NEXT”设定了雄心勃勃的目标:硬件性能达到初代“富岳”五倍,同时通过混合精度计算、物理信息神经网络等优化实现软件算法二十倍提升。综合这些进步,实际应用性能预计较现有机器提升百倍。早期目标显示其FP8稀疏精度算力峰值约达600 exaFLOPS,有望成为全球首台十万亿亿次级超算。关键的是,该性能飞跃将在与“富岳”相同的40兆瓦功耗范围内实现,能效成为项目核心原则。

该机构更将“富岳NEXT”定位为集成式AI-HPC平台和“科学人工智能”范本。通过自动化研究流程中的假设生成、实验模拟与验证等环节,该系统旨在加速气候建模、药物研发、灾害防控与先进制造等多领域突破。更重要的是,英伟达全栈软件体系将集成至超算系统,涵盖量子模拟与数据科学的CUDA-X库、推理用的TensorRT以及大语言模型训练的NeMo,彰显人工智能作为科研工具日益重要的地位。

对日本而言,“富岳NEXT”既是科学工具更是战略投资。政府视其为强化国内半导体技术、确立日本在AIHPC创新领域全球领导地位的关键。发布会上,理化研究所计算科学中心主任松冈聪称与英伟达的合作是“重大战略举措”,不仅将提升日本技术能力,更会推动日本CPU技术的全球应用。

尽管该项目耗资超过7.5亿美元,但其抱负更为宏大:开创HPCAI前所未有的大规模融合;打造国家科研与工业平台;确立日本在十万亿亿次计算时代的核心地位。若成功,它不仅将继承“富岳”的使命,更可能重新定义国家超算在塑造科学与社会进程中的根本角色。


文章标签: #超级计算机 #人工智能 #高性能计算 #日本科技 #英伟达

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