跳动城乡网当科学家将世界上最快的超级计算机推向极限时，他们发现这些极限甚至超出了他们最大的预期。
美国能源部橡树岭国家实验室的 Frontier 超级计算机于 2022 年首次亮相，成为历史上第一台百亿亿次级系统，每秒可进行超过 1 千万亿次计算，创下了性能的新上限。现在，研究人员正在了解 Frontier 的计算能力究竟能帮助他们达到何种科学发现的高度。
在最新的里程碑中，一组工程师和科学家使用 Frontier 模拟了一个近 5 万亿个原子的系统——这是迄今为止建模的最大的原子系统，比最接近的竞争对手的系统大 400 多倍——这可能为整个科学领域的新见解打开一扇大门。
“这就像是试驾一辆汽车，车速表显示时速 120 英里，但你踩下油门却发现时速超过了 200 英里，”ORNL 橡树岭领导力计算设施(Frontier 就设在该设施)的高性能计算工程师 Nick Hagerty 说。
“没有人进行过如此规模的模拟，因为从来没有人尝试过。我们不知道我们可以做到这么大。”
该研究结果为前所未有的规模和细节水平的科学研究带来了希望。
参与设计该测试的 OLCF 高级计算生物医学科学家 Dilip Asthagiri 表示：“地球上以前从未有人做过类似的事情。这一发现使我们更接近模拟生物细胞的简化版本，即所谓的最小细胞，它具有实现基本生命过程的基本成分。”
哈格蒂和他的团队试图最大限度地发挥 Frontier 的性能，为超级计算机的后继机器(仍在开发中)设定标准。他们的任务是：让 Frontier 发挥到极致，看看它会在哪里停止。
该团队使用 Frontier 和大规模原子和分子大规模并行模拟器软件模块(LAMMPS )在原子水平上模拟室温水分子系统，同时逐渐增加原子的数量。
“水是 Frontier 等机器的绝佳测试案例，因为任何研究原子级生物系统的研究人员都可能需要模拟水，”Hagerty 说道。“我们想看看 Frontier 真正能处理多大的系统，以及在这种规模下会遇到哪些限制。”
“作为首批使用超过十亿个具有长程相互作用的原子进行基准测试的工作之一，我们会定期在 LAMMPS 源代码中发现错误。我们与积极参与且反应迅速的 LAMMPS 开发人员合作解决了这些错误，这对我们的扩展成功至关重要。”
Frontier 通过并行处理复杂问题，这意味着超级计算机将计算工作量分散到 9,408 个节点上，每个节点都是一台独立的计算机，每秒可进行约 200 万亿次计算。随着问题规模的每次增加，模拟需要更多的内存和处理能力。Frontier 从未退缩。
