智慧應用 影音
Reserch
infineon

超級電腦的前世今生

林一平與陳世卿博士合影。林一平提供

「級電腦能為社會做許多事。有一年超級電腦預測美國佛羅里達州將會有大雪霜,這個訊息提早在2週前傳達給佛州果農,預先準備,救了那一整年的橘子收成。當年台灣氣象局要進口Cray電腦,美國有軍事科技管制的顧慮,批准有困難。經陳世卿博士斡旋,得以圓滿進口。」

克雷研究公司於1976年開發第一部超級電腦CRAY-1,銷售至羅斯阿拉摩斯(Los Alamos)國家實驗室時,造價880萬美元。超級電腦之父克雷再接再厲,於1981年發表Cray-2超級電腦,採用水冷技術運作。

在發展Cray-2時,公司有另一個團隊發展Cray X-MP,主要設計者為陳世卿(Steve Chen)。這位台灣來的年輕小夥子於1979年加入克雷研究公司。當時克雷給陳世卿2個選擇,一是加入Cray-2的研發團隊,有許多研發資源可用;其二是構思一個新計畫,但僅提供有限的資源。

事過境遷的30年後,陳世卿很優閒的告訴我:「經過思考,我選擇冒險性高、比較辛苦,但較創新的後者。」他採用多處理器的設計,以較便宜的處理器來製作出Cray X-MP超級電腦,每秒可執行10億個指令,速度較Cray-2稍差,而成本則大大降低。陳世卿一炮而紅,於1983年舉行記者發表會。他回憶道:「我第一次在那麼大的場面講話,英文說得結結巴巴。」

陳世卿於2009年7月訪問交通大學,我有幸與他共處一段時間,受益良多。他提到,超級電腦能為社會做許多事。有一年超級電腦預測美國佛羅里達州將會有大雪霜,這個訊息提早在2週前傳達給佛州果農,預先準備,救了那一整年的橘子收成。當年台灣氣象局要進口Cray電腦,美國有軍事科技管制的顧慮,批准有困難。經陳世卿博士斡旋,得以圓滿進口。1985年鄧啟福教授擔任國科會工程處處長,研議籌備高速電腦中心,亦曾派員到美國請教陳世卿博士的意見。

近年來陳世卿博士仍然十分投入研發,但更深入偏遠地區。某日我和他在新竹共進晚餐,幫他點了羊肉,問他菜還可以嗎?他僅是客氣回答還可以。後來他說了實話。他在甘肅吃過哈薩克人招待的羊肉後,其他地方的羊肉都不覺得好吃。他談起在偏遠的平原,現代哈薩克人騎摩托車牧羊的情景,相當有趣。

1986年德國曼漢大學(University of Mannheim)的Hans Meuer開始追蹤高速計算的發展趨勢,而一群專家們更在1993年成立TOP500超級電腦系統排名,來評估現有的超級電腦系統。這個排名,不是比賽處理器(CPU)或硬碟數目的多寡,而是比運算量。

超級電腦主要用於科學應用,需要執行大量浮點運算(Floating-point Operations;FLO),於是超級電腦的能力以每秒能執行的FLOPS來評量。浮點運算最早的標準(IEEE 754-1985 )由卡亨(William Kahan)所主導完成。卡亨持續對浮點運算的研究有重大貢獻,被稱為浮點運算之父(The Father of Floating Point)。

我於2014~2016年間在科技部擔任政務次長,督導超級電腦的建置,了解其技術的複雜度,更能體會過去計算機先驅者的貢獻。

林一平手繪之卡亨(William Kahan)。林一平提供

現為交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。