SKA望遠(yuǎn)鏡龐大數(shù)據(jù)如何處理？探究各國超級(jí)計(jì)算機(jī)研究計(jì)劃

提起世界最大的天文望遠(yuǎn)鏡——平方公里陣列射電天文望遠(yuǎn)鏡SKA，大家都耳熟能詳，這個(gè)最大的望遠(yuǎn)鏡還沒有誕生就已經(jīng)拋給了人們眾多難題和挑戰(zhàn)。首先是選址問題，這一問題耗時(shí)9年才最終有結(jié)果，南非和澳大利亞當(dāng)選。然而比選址更為棘手的問題，也隨著而來。

SKA既然是世界最大的天文望遠(yuǎn)鏡，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也自是驚人。SKA由于覆蓋頻率從70兆赫茲至10000兆赫茲，高頻碟形陣列每秒鐘將產(chǎn)生1600億比特的數(shù)據(jù)，同時(shí)還有來自中、低頻孔徑陣列每秒鐘更大的數(shù)據(jù)量。這些海量信息，該如何處理呢？

你或許還不能想象SKA望遠(yuǎn)鏡會(huì)產(chǎn)生多么龐大的數(shù)據(jù)量，不妨來進(jìn)行下對(duì)比。未來SKA望遠(yuǎn)鏡每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，是我們當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的幾百倍，要處理這些數(shù)據(jù)需要一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)。這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)必須達(dá)到每秒運(yùn)行速度10萬萬億次才能處理SKA望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

然而當(dāng)前的計(jì)算機(jī)對(duì)于這樣的高速還是望塵莫及。目前世界排名第一的超級(jí)計(jì)算K Computer也僅能達(dá)到1千萬億次左右。要處理SKA產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度必須是世界排名第一的超級(jí)計(jì)算的十倍。

當(dāng)然，這個(gè)問題也并非沒有解決途徑，畢竟SKA預(yù)計(jì)2024年才能夠竣工，屆時(shí)超級(jí)計(jì)算機(jī)的性能能夠發(fā)展到何種程度還是給了人們很大的期待。目前世界多國都致力于超級(jí)計(jì)算機(jī)研究，IBM則首當(dāng)其沖正在建設(shè)首個(gè)超過10萬萬億次浮點(diǎn)計(jì)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)——BlueGene/Q “Sequoia”。

此外，美國聯(lián)合AMD、英偉達(dá)也將研制超級(jí)計(jì)算機(jī)Titan(泰坦)，計(jì)算能力能達(dá)每秒2億億次。中國的神威藍(lán)光超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在國際超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域算的上一大突破。而歐盟的FuturICT計(jì)劃，也將建立“Living Earth Simulator（LES，動(dòng)態(tài)地球模擬）”的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)計(jì)劃和速度，或許SKA望遠(yuǎn)鏡給出的“10萬萬億次”難題，屆時(shí)能夠得到解決。