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。
能源部一直在研究exascale计算机计划两年，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千万亿次2.5天河一号A。exascale系统以exaflops计算;exaflop是每秒1万亿次浮点运算。中国、欧洲和日本都在开发百亿亿次计算平台。
贝克曼最近被任命为新成立的百亿亿次技术和计算研究所的主任，同时也是Argonne计算机中心的领导，他对《计算机世界》谈到了一些未来的挑战。
在这一点上百亿亿次的努力是什么?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。
该软件的努力，我与杰克·唐加拉[在田纳西大学计算机科学教授和杰出的研究人员在美国橡树岭国家实验室]和一些共同的设计作品已经筹划钱的领先上手，但下一步是为政府与真正的雄心勃勃的计划和一个真正的资助计划，要做到这一点提出。
我相信你们的读者和其他人都知道，现在正在发生的是，功率限制、预算、架构、时钟速度，这些都改变了计算的各个层面。在过去，你有一个或两个CPU，你现在看到的是有四核或八核的笔记本电脑，我们看到并行性会急剧增加。我们必须调整算法和应用程序来使用这种并行性。
与此同时，从硬件和系统软件的角度来看，电源管理和2020欧洲杯预赛问题——在标准Web服务器空间中发生的一切都发生在高性能计算中。但在高性能计算方面，我们期待三到五年的时间。
把它看成是一个时间机器。会发生什么事在高性能计算，然后在高性能技术的服务器发生了，最后你的笔记本电脑。
我们正在寻找的是大的变化，说我们需要的是在硬件，软件和应用的真正有组织的努力来解决这个。它不能仅仅是其中的一个。在过去，厂商设计了一个新的系统，然后在某种意义上它出来，而用户看它，问：“我如何端口我的代码，这个”或者“我们所看到的是改善这种模式为‘共同设计’” - 这来自于嵌入式计算领域，其中系统的用户来说，硬件架构师和软件的人，都扎堆一个概念做出取舍与最佳优化的超级计算机将是什么样子来回答科学问题。
最后，它是关于回答的基本科学问题，设计更省油的汽车，设计更好的锂电池了解我们的气候，新的药物，所有这一切。
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是阿贡和劳伦斯·利弗莫尔实验室的合作伙伴，和我们一起设计的Blue Gene / P和蓝色基因/ Q。在这种伙伴关系，我们付出的钱IBM设计原型蓝色基因/ P和Q，然后我们所有的科学家做了不断的评估和对取舍的讨论。例如，将我们宁愿比另一个核心内存管理单元？但它是那种，我会说什么，在小。我们没有把它拿出来更广泛的社区。
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?美国能源部一块是国家的努力，但杰克·唐加拉，我也导致了国际的exascale软件项目（IESP）。在这里面，我们汇集来自亚洲，欧洲和美国的代表专注于软件。在这个时候，在这一点上超越国界。人们从开放源码工作。
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特殊的节目，开始规划百亿亿次。他们已获得规划资金。但是，直到有一个国会预算资金，它仍只是在计划模式。
是否担心为百亿亿次的发展筹集资金?有。预算紧张，并在华盛顿政治的变化，以表示，这意味着东西，是那种在计划现在已经在第二次来看待。有人担心，这一举措已向前推进，并已得到资助，否则我们会失去我们的领导地位。美国能源部已经计划在过去的几年中，所以这不是一个新事物。
exascale的发展是否像人们认为的那样可预测?百亿亿次系统会在2018年到来吗?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。
有间涉及什么深远与涉及什么达到百亿亿次的千万亿次的任何比较？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。
编程语言是为它而开发的吗?这是个大问题。如果你去找10个不同的大型应用程序开发人员，问他们:“你们未来的编程模型是什么?”你会在他们的表达中看到很多担忧，而在他们的回答中可能没有很多确定性。获取并使用所有这些并行性的途径还不清楚。
exascale系统能完成什么?人们关注的重点是从模拟和理解基本行为到预测模拟。我们想要做的不仅仅是描述喷气发动机的特性并了解它的燃烧原理而是积极地预测引擎的设计使燃料效率提高20%减少碳排放。
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?我们是爱创造了出路问题的国家。当我们看到一个问题，我们希望找到一个解决方案，它的发明，这是创造性的，这是新的。当我看到医疗保健，交通运输，发电，基础材料，化学 - 我们要成为这个国家，对于这些问题的解决方案，发明了。
所有这些都需要政府资助，因为它们涉及基础科学，比100年前更多，对吗?这是许多人不理解。[在一个较早的时间]一个人实际上可以创造并做了一堆东西。如今，它仍然是一个人，但他是在具有数百万社区开发的组件和其它部件的技术，他是靠的金字塔。
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。
这是为什么呢?我们没有培养足够的高质量的科学技术博士。当我们为这个特定的计算机科学领域的专家提供博士后职位时，我们必须努力寻找人才。这些人并没有过多，只是一个很小的群体。
我是在田纳西州一个车间最近和博士学位。学生发表了谈话，后来我们几个去了，问：“你决定你要去哪里去？”午餐时，他有三个人拉拢他试图让他来为他们工作。
在美国有多少人像你一样，花大量的时间在百亿亿次的研发上?对于那些全职致力于百亿亿美元问题的人来说，我想说最多也有很多人。
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调整来为这个百亿亿美元的计划提供资金。然后我们必须非常迅速地找到硬件合作伙伴能够做出反应并与合作设计中心和软件合作完成这项工作。
和欧洲，亚洲有竞争吗?如果你看看发生了什么事在中国，也有意识到，建设和科学技术和工程教育是什么使从现在起10年的竞争力差异的国家。
在科技建设和教育方面取得胜利的国家将在未来的竞争格局中占据主导地位。如果你看看中国正在发生的事情，你就会发现，他们正以这个战略目标为目标进行适当的投资。
如果你看看欧洲和他们的超级计算机中心所做的事情，在某种意义上，他们已经在他们的exascale计划上投入了资金。如果你看看现在排名前10的超级计算机，有一半在国外。这对我们来说是件新鲜事——排名前10的机器有一半在其他地方。
在这样的竞争中，为百亿亿次募资的时机合适吗?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)。
现在的问题是，谁设计的技术，软件和应用程序？因为这就是它现在最重要的在美国右科技工程的地方，我们仍处于领先地位，但我们的竞争对手都在努力。
帕特里克·锡伯杜盖SaaS和企业应用，外包，政府IT策略，数据中心和IT劳动力问题的计算机世界。2020欧洲杯预赛按照帕特里克在Twitter上@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超级计算机计划”最初发表于《计算机世界》 。