病毒战全面爆发:Folding@Home获得1.5 Exaflops的运算能力来对抗COVID-19

3月25日下午1点55分,此时Folding@Home所管理的研究网路可说是已成为全球最强大的超级电脑。Folding@Home于3月15日号召网友一同对抗新型冠状病毒(COVID-19),目前已经获得网友们提供充足的家用电脑多余运算空间,并打造出一个exascale等级运算能力的超级电脑。

在短短十天内,支持者便将Folding@Home的软体下载到数十万台家用电脑上,以协助破解新型冠状病毒。

Folding@Home计划总监Greg Bowman表示,这真是一次非常了不起的经历。Folding@Home是一支全由志工组成的研究团队,而Greg Bowman本身为圣路易华盛顿大学(Washington University in St. Louis)医学院副教授,该学院也是全球11个维持Folding@Home研究网路运作的实验室之一。

Greg Bowman表示,我们非常高兴有机会可以将所想到的解决方式,尽可能的尝试应用在对抗当前这场遍及全球的大流行疾病。

待在家中的支持者们在这则消息的推文底下,发布了一则虚拟动画派对予以回应。影片中的学生们在课桌上跳舞、电影《捍卫战士》中的英雄们击掌庆祝、饼干怪兽狼吞虎咽地吃着美味的饼干,还有一小群《星际争霸战》、《星际大战》与动画角色们齐声欢呼,甚至连动画版的Simon Cowell也竖起了大拇指表示赞许。

Folding@Home募集到的家用电脑闲置运算能力持续增加,回顾年初时仅有3万台电脑加入此计划,而现在却有超过百万台电脑加入。

Greg Bowman 表示,估计此运算效能已经超过1.5 exaflops,其中存在超过35.6万个NVIDIA GPU。而Folding@Home的部落格不久后也会向大家分享更多消息。

在打破exaflop等级运算能力的障碍之前,研究人员便已经发表了令人惊讶的成果。在一部新型冠状病毒蛋白感染健康细胞的动画中,可能暗示着对抗新型冠状病毒之药物或疫苗的分子标靶。

这项成果建立在该组织先前对伊波拉病毒进行的实验基础上。过去该组织曾广泛探索包含病毒在内的组成生物的基本成分「蛋白质」,如何折叠成3D立体形状来执行各种功能。

新型冠状病毒的蛋白质结构,是无法只透过一张智慧型手机所拍出的照片而看见。这种科学视觉化作业需要用到大量的运算能力,来模拟近原子等级的交互作用。

如今,电脑科学家们在数个网球场大小的机房里安装伺服器,以解决重大的科学问题。当今全球速度最快的超级电脑,橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)里的Summit超级电脑,搭载27,648个 NVIDIA Tensor Core GPU,在HPL基准测试写下148.6 petaflops的成绩。排名第二的劳伦斯利佛摩国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)Sierra超级电脑,同样搭载NVIDIA GPU并完成94.6 petaflops的表现。

同时运行这两台超级电脑的美国能源部,预计在2021年的某个时间点,将启用其首台达到exascale等级运算能力的超级电脑,由此可见,exascale等级运算能力的时代可说是已正式展开。Summit超级电脑已经写下多项里程碑,包括在运行混合精度人工智慧任务方面创下3.3 exaflops的运算能力。

虽然如此,Folding@Home却是创下首个透过募集众人之力,打造出exascale等级运算能力的名声。这是一项令人振奋的成就。想像有十亿人,每个人手中有着十亿个运算器,当他们同时按下等号,将在一秒内执行10的18次方运算,这便是一个exaflop。

Greg Bowman在推特上对支持者说,研究人员在短时间内拼凑出更多伺服器,并维持所有连接的PC运转,以充分利用大量捐赠的运算空间。

一名支持者如此回应,我希望可以代表大多数人这么说,透过这个方法能让我有所贡献,也对我的心理状态有着正面影响。

一位英国电脑专家有趣的说,Folding@Home影响着我家顶楼温度高低的变化。

Folding@Home不断鼓励使用者将电脑上的闲置时间捐赠给他们,而使用者可以在此下载软体。Folding@Home也会在开放性一般研究网站及生物学等专业领域的网站公开实验资料。

为了加快研究脚步,Folding@Home日前宣布进行一批新的小分子筛选模拟作业,将有助于区分出优先由COVID Moonshot进行合成与化验的分子。

Folding@Home是众多对抗新型冠状病毒的技术团队之一。在许多科技公司与大学的助力下,美国能源部成立COVID-19高效能运算联盟(COVID-19 High Performance Computing Consortium),汇集16台超级电脑,在超过3.6万个NVIDIA GPU的帮助下,总运算能力达到330 petaflops。

图说:新型冠状病毒蛋白感染健康细胞的动画暗示着对抗新型冠状病毒之药物或疫苗的分子标靶。(图/业者提供)