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Tuesday, 17 March 2026
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一个时代的终结:国家安全超级计算机“塞拉”退役

在劳伦斯利弗莫尔国家实验室,强大的“塞拉”超级计算机结束了其七年使命,为新一代计算能力让路。

一个时代的终结:国家安全超级计算机“塞拉”退役
7DAYES
2 weeks ago
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全球 - 艾赫巴里通讯社

一个时代的终结:国家安全超级计算机“塞拉”退役

在广阔互联的高性能计算世界中,即使是最强大的机器也终将走到尽头。这正是“塞拉”超级计算机的命运,它在北加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室完成了为期七年的关键任务。尽管在生物学意义上从未真正“活着”,“塞拉”的运行寿命(于去年十月结束)从所有客观衡量标准来看,都产生了深远的影响。在453号楼庞大的计算综合体中,由数十名专业人员管理,“塞拉”的退役标志着国家安全基础设施持续演进和技术进步不懈推进中的一个重要时刻。

“塞拉”绝非普通机器。十多年前,在芝加哥一家酒店的一次关键技术讨论中构思出来,它被设计成终极计算主力。其架构融合了数千个IBM Power9 CPU和英伟达Volta V100 GPU,在当时被利弗莫尔实验室认为是尖端技术。在其巅峰时期,“塞拉”曾荣获全球第二快超级计算机的殊荣(根据TOP500排名),每秒能够执行惊人的94.64千万亿次浮点运算——即94.64万万亿次浮点运算。其主要任务是为美国国家核安全管理局执行专门的、超高安全性的模拟,这项任务对国家防御和科学研究至关重要。

从物理上看,“塞拉”是一个庞然大物。它占地约7,000平方英尺,由240个机架组成,每个机架容纳数千个计算节点,其庞大规模证明了它所拥有的巨大力量。政府对“塞拉”及其“兄弟”超级计算机“萨米特”(Summit,于2024年末在橡树岭国家实验室退役)的投资巨大,超过3.25亿美元。尽管成本高昂且持续运行良好,但退役“塞拉”的决定并非轻率作出,它反映了经济、技术和战略因素的复杂交织。

退役像“塞拉”这样功能齐全的超级计算机的原因是多方面的。实验室的组织信息安全官约翰·艾伦(John Allen)简洁地驳斥了永久运行的观念:“它的良好和忠实服务已经结束,我们必须继续前进。”一个主要驱动因素是硬件的自然寿命。正如东北大学高性能计算研究员德维什·蒂瓦里(Devesh Tiwari)所解释的,机器和人类一样,随着年龄的增长,故障率会增加,这种现象常被称为“浴缸曲线”。虽然“塞拉”尚未完全进入这条曲线最陡峭的部分,但风险正在增加。随着IBM Power9和英伟达Volta V100 GPU等组件停产,以及红帽企业Linux等软件支持减少,采购替换零件的挑战也变得日益严峻。美国能源部前首席信息官安·邓肯(Ann Dunkin)强调了资源限制:“如果他们拥有无限的资源,他们就会运行无限的超级计算机。”七年的运行寿命实际上是这类先进系统的典型寿命。

然而,“塞拉”退役最令人信服的原因是其继任者“埃尔卡皮坦”(El Capitan)的到来。尽管“埃尔卡皮坦”在视觉上与“塞拉”相似,都有长长的嗡嗡作响的机架,但它代表了计算能力的巨大飞跃。2025年投入使用的“埃尔卡皮坦”集成了AMD Instinct MI300A APU,并在其CPU和GPU之间共享通用内存架构。其功耗高达36兆瓦——是“塞拉”11兆瓦的三倍多——“埃尔卡皮坦”拥有惊人的1.809百亿亿次浮点运算能力,比其前身快约19倍。2025年末,“埃尔卡皮坦”正式被宣布为全球最快的超级计算机,这使得“塞拉”虽然性能令人印象深刻但相对较慢的性能在经济或战略上不再可行。正如实验室武器模拟与计算副主任罗布·尼利(Rob Neely)直言不讳地指出,“塞拉”的价值……不再值得付出努力。”

退役过程本身是一个细致、分阶段的操作,与任何戏剧性的“大红按钮”场景相去甚远。首先通知用户科学家保存他们的工作,然后正式实施“不复苏”指令——意味着不再提供新的零件或维修。物理关机从计算节点和机架交换机开始,管理节点一直运行到最后。数字脚本启动关机,然后物理电源开关也被关闭。一个关键步骤是系统的“脱水”;数千加仑的水,在“塞拉”活跃期间对冷却至关重要,被排出并检测环境安全性。虽然“塞拉”被下线拆解零件,但其他超级计算机有时会找到更体面的退役生活,例如捐赠给研究机构或博物馆,甚至进行拍卖,就像2024年“夏延”(Cheyenne)超级计算机的情况一样。然而,“塞拉”的组件将被回收,确保其宝贵材料的负责任处置。

“塞拉”的故事是技术创新周期性本质的有力例证。它强调了在科学和国家安全领域前沿建造、运营并最终退役机器所需的巨大资源、人类智慧和战略远见。随着“埃尔卡皮坦”现在接过重任,推动计算可能性的边界,“塞拉”作为开创性成就时代的见证,其遗产铭刻在高性能计算的史册中。

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