有一个国际比赛建立百亿亿次超级计算机，领导这个项目的人之一是彼得·贝克曼，他是美国能源部阿尔贡国家实验室的顶尖计算机科学家。
美国能源部一直在努力百亿亿次计算计划两年，贝克曼说，但实际建造如此强大的系统的资金还没有得到批准。他说，除非美国推动百亿亿次计算，否则这不会发生。一个exascale项目的估计成本将在数十亿美元;该部门尚未公布具体的费用。
当今最强大的系统以每秒千万亿次计算，这意味着它们每秒能够进行千万亿次运算。根据本月发布的最新超级计算机500强排行榜，最快的系统是中国的2.5千万亿次运算的天河一号。一百亿亿次系统在exaflops测量;一个exaflop是1百万的三次方（或百万兆）浮动每秒点操作。中国，欧洲和日本都在百亿亿次级计算平台上的所有工作。
贝克曼，最近在阿贡国家实验室命名为新创建的exascale技术和计算研究所和领导计算设施的主任，采访了计算机世界的一些未来的挑战。
什么是在这一点上百亿亿次的努力？它是我们需要将硬件、软件和应用程序转移到一个新模型的实现或理解。能源部和其他机构正在寻找资金，但在这一点上只开始了最初的计划资金。
软件工作,我主要和Jack Dongarra(田纳西州大学的计算机科学教授和一个杰出的研究人员在橡树岭国家实验室)合作设计的一些作品开始规划资金,但下一步是政府提出的雄心勃勃的计划和一个真正的资助计划。
发生了什么事，我敢肯定，你的读者和其他人知道，是权力制约，预算，建筑，时钟速度，已经改变了在计算的各个层面发生了什么。在过去，当你有一个CPU，也许两个，你现在看到的笔记本电脑四个核，八个核，我们只是看到这个斜坡发生在那里的并行会爆炸。我们必须调整算法和应用程序使用的是并行。
与此同时，从硬件和系统软件的角度来看，电源管理和雷竞技电脑网站问题 - 一切都发生的事情在标准的Web服务器空间是发生在高性能计算。但在高性能计算，我们期待着三至五年。
把它想象成一台时间机器。在高性能计算中发生的事情会发生在高性能技术服务器中，最后是你的笔记本电脑。
我们正看着这个巨大的变化，并说我们需要的是在硬件、软件和应用程序上真正有组织的努力来解决这个问题。它不可能只是其中之一。过去,供应商设计一个新系统,然后在某种意义上它出来,和用户看,问:“我怎么我的代码移植到这个吗?”或者“我们看到的是改善这种模式合作设计”——这个概念来自于嵌入式计算空间,系统的用户,硬件架构师和软件的人,都聚在一起,使权衡与最好的优化的超级计算机将是什么样子回答科学问题。
最后，这是关于回答基础科学问题、设计更节能的汽车、设计更好的锂电池、了解我们的气候、新药，所有这些问题。
这有多远?你现在处于什么阶段?近十年来，我们一直在不那么正式的场合这样做。IBM是Argonne和Lawrence Livermore实验室的合作伙伴，我们一起设计了Blue Gene/P和Blue Gene/Q。在合作中，我们花钱给IBM设计了Blue Gene/P和Q的原型，然后我们所有的科学家就权衡进行了持续的评估和讨论。例如，我们宁愿有一个内存管理单元而不是另一个核心吗?但是，我想说的是，在小范围内。我们没有把它带到更广泛的社区。
在百亿亿次推进计划中，美国能源部表示，我们将启动一系列合作设计中心，涵盖聚变、材料、化学、气候等几个应用领域，届时这些社区将有发言权与设计平台的公司进行交流。
这是国家的还是国际的努力?能源部的这部分工作是全国性的，但杰克·唐加拉和我也领导着国际百亿亿次软件项目(IESP)。在这次会议上，我们召集了来自亚洲、欧洲和美国的代表，专注于软件方面的工作。在这一点上，这是超越国界的。人们使用开源的代码。
因为软件是无处不在的，并且在全球范围内被共享和改进，IESP已经为百亿亿次的软件需求制定了路线图。我们花了一年半的时间来制定路线图，现在我们已经将注意力转向合作设计。这主要是一个协作的努力。
美国能源部资助了一个非常具体的项目来启动exascale计划。他们已经得到了规划资金。但在国会预算为其提供资金之前，它仍只是处于规划阶段。
是否有关于得到资助的exascale发展的关注？有。预算很紧张，政治上的变化，华盛顿代表权的变化，意味着计划中的一些事情现在必须重新考虑。有人担心，这项计划必须被推进，必须得到资金，否则我们将失去领导地位。美国能源部在过去几年里一直在计划这项计划，所以这不是什么新鲜事。
是百亿亿次发展预测的，因为人们相信吗？会的exascale系统在2018年时间框架到达？在某种意义上，我们变得如此可预测，但那只是因为我们投入了一个特定的目标。如果我们在国内没有百亿亿次的推广，这是不会发生的。
在达到千万亿和达到百亿亿之间有什么比较吗?有一段大约15年的时间，世界上最大的系统的最大并行度并没有太大的改变。最大的系统有成千上万个处理器。我们现在处于指数级…像这样(他指出)，蓝色基因现在有20万到30万个核心;下一个版本将会有一百万个内核。应用程序代码需要从根本上改进，才能充分利用所有这些并行性。
是编程语言为它开发的？这是一个大问题。如果你去到10名不同的大的应用程序乡亲，问：“什么是对未来的编程模型？”你会看到很多在他们表达的关注和肯定的也许不是很多他们的答案。路径收获这一切的并行性，把它用尚不清楚。
有什么可以百亿亿次级系统完成？人们正在寻找的关键是从模拟和排序了解基本行为来预测模拟移动。我们希望能够做的是不只是表征喷气发动机，并了解其燃烧的作品，但移动积极地能够预测一个引擎，将得到更好的20％，燃油效率和减少碳排放的设计。
当我们展望电动汽车时，所有的技术都取决于电池。如果我们能从基本的化学操作转向预测新电池的最佳设计，我们就能转向电动汽车经济。对于我们如何改变我们的日常生活，唯一最大的影响就是我们是否可以采取行动来消除对燃烧化石燃料的需求。
这对国民经济发展有什么好处呢?我们是一个喜欢发明解决问题的国家。当我们看到一个问题时，我们喜欢找到一个有创造力的解决方案，有创造力，有新意。当我看到医疗保健、交通、发电、基础材料、化学——我们希望成为为这些问题发明解决方案的国家。
所有这些东西需要政府的资助，因为它们涉及基础科学，更比说100年前，正确吗？这是很多人都不理解的。(在更早的时候)一个人实际上可以发明并做很多事情。现在，仍然可以是一个人，但他是在一个金字塔上，有数百万社区开发的组件和其他部分的技术，他是依赖的。
要想取得真正的进步，真正推动技术的发展，你必须站在一个科学家协作社区的顶端。科学越来越多地与大学，实验室，工业和其他国家的人合作，这确实需要政府继续投资。
教育也是关键。找到博士后和学生来我们实验室工作变得越来越困难。
这是为什么？我们不能产生足够的高质量的科技博士学位学生们。当我们打开了一个博士后位置在这个特定的计算机科学领域的专家，我们来看看很难找到人。没有这些人的溢出，这是一个薄组。
最近我在田纳西州的一个研讨会上，一个博士生做了一个演讲，之后我们几个人走上前问，“你决定要去哪里了吗?”午餐时，有三个人向他求爱，想让他来为他们工作。
在美国有多少个像你这样的投入质量的时间百亿亿次发展？在人的全职工作在百亿亿次级问题而言，我会说有充其量一把。
你希望在接下来的一年里看到什么，让你有信心继续前进?华盛顿的预算必须得到理顺实际上这个基金主动百亿亿次。然后，我们必须非常迅速开展工作，以找到能够响应，并在合作与协同设计中心和软件这样的硬件合作伙伴。
和欧洲，亚洲有竞争吗?如果你看看中国正在发生的事情，你就会发现，一些国家正在意识到，科学、技术和工程的建设和教育将对10年后的竞争力产生影响。
谁赢得那倾力打造，并在科学和技术教育将主导未来的竞争格局中的国家。如果你看看发生了什么事在中国，他们适当地记住，战略目标，使他们的投资。
如果你看看欧洲，他们正在用自己的超级计算机中心做什么，在某种意义上说，他们已经把钱用在他们的嘴是与他们的计划百亿亿次。如果在排名前10位的超级计算机看看现在，有一半是在国外。这对我们来说是一个新事物 - 排名前10位的机器在其他地方的一半。
有了这种竞争，是时机好骗钱的百亿亿次？这可能是好事。然而，我们似乎总是一个被动的国家，与其对这种情况作出反应，还不如不处于这种情况。但我会采取反应的方式。
我们真正需要的是建立并继续保持设计和教育的专业知识，并将整个项目整合在一起。从某种意义上说，我不太关注购买部分的原因是，任何国家都可以购买(一台超级计算机)。
问题是，谁设计了技术、软件和应用程序?因为这对美国的科学和技术工程很重要。现在，我们仍然处于领先地位，但我们的竞争对手正在努力工作。
Patrick Thibodeau为Computerworld提供SaaS和企业应用、外包、政府IT政策、数据中心和IT劳动力问题的服务。雷竞技电脑网站在推特上关注Patrick@DCgov，或订阅帕特里克的RSS提要。他的电子邮件地址是pthibodeau@computerworld.com。
这个故事，“科学家谈美国百亿亿次的超级计算机计划”最初是由出版《计算机世界》 。