世界上第二快的超級電腦——在其競爭對手本月早些時候上線之前，它曾經是最快的——已經創建了最複雜的電腦模擬宇宙迄今為止。該模擬的目的是測試研究人員所描述的「宇宙流體動力學」。
這台超級電腦被稱為“Frontier”，位於橡樹嶺國家實驗室，是一種野獸般的設備。它是第一台百億億次超級計算機，可執行高達 1.1 exaFLOPS，相當於每秒 1.1 千萬億次（10^18，或 1,100,000,000,000,000,000）次浮點運算。它由 9,472 個 AMD 中央處理器 (CPU) 和 37,888 個 AMD 圖形處理單元 (GPU) 組成。 （這是一個令人震驚的CPU 和 GPU 的數量）。 Frontier 是世界上最快的超級計算機，直到 2024 年 11 月，位於勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的另一台名為 El Capitan 的超級計算機以 1.742 exaFLOPS 超越了它。AMD 網站。
來自美國能源部伊利諾伊州阿貢國家實驗室的團隊，由阿貢計算科學部主任 Salman Habib 領導，在 Frontier 上使用了其硬體/混合加速宇宙學代碼 (HACC)。 HACC 模型於大約 15 年前首次開發宇宙的演化，其程式碼的編寫使其可以適應任何給定時間最快的超級電腦。
HACC 最初部署在千萬億次 FLOPS 級超級電腦上，其功能不如 Frontier 和 El Capitan。例如，阿貢國家實驗室團隊的一個專案是使用HACC 在Summit 超級電腦上模擬三種不同的宇宙學，這是一台2018 年11 月至2020 年6 月期間世界上速度最快的千萬億級計算機。星際爭霸戰宇宙：Qo'nos 模擬（以克林貢家園世界命名）使用宇宙學標準模型（其中涉及關於以下兩個方面的計算）對宇宙進行建模：和冷）； Vulcan 模擬包括大量中微子，而費倫吉納爾模擬（以費倫吉家園世界命名）探索了一個暗能量不是恆定的宇宙，但隨著時間的推移而改變。這結果高峰會模擬顯示，當暗能量發生變化時，它可能會導致早期宇宙中的星系團變得更強——這是天文學家可以在高能量星系中尋找的東西。紅移星系巡天，意味著對極度遙遠的宇宙進行觀測的星系巡天。
在許多方面，由此產生的模擬與大型深度天文調查一樣龐大和詳細，例如，或即將進行的調查。
然而，峰會模擬是「僅重力」模擬，也就是說它們的強度不足以包含其他力或效應。
哈比卜在報告中說：「如果我們要模擬由智利魯賓天文台等大型望遠鏡觀測到的一大片宇宙，那麼你所談論的是觀察巨大的時間塊——數十億年的膨脹。 」陳述。 “直到最近，我們甚至無法想像進行如此大規模的模擬，除非是在僅重力近似的情況下。”
需要更強大的模擬來包括除重力之外的其他力和效應，這就是Frontier 的用武之地，該項目得到了能源部價值18 億美元的ExaSky 項目的支持，該項目為百億億次計算提供資金。
在標準型號在宇宙學中，兩個組成部分占主導地位：暗物質和暗能量。你和我的構成材料──所謂的重子物質──只佔宇宙物質和能量的不到 5%。
「所以，如果我們想知道宇宙在做什麼，我們需要模擬這兩種東西[暗物質和暗能量]…重力以及所有其他物理，包括熱氣體，以及形成星星,和星系，」哈比卜說。他稱之為「天文物理學的廚房水槽，可以這麼說。這些……就是我們所說的宇宙流體動力學模擬。
為了準備 HACC 在 Frontier 上運行，ExaSky 專案的要求是 HACC 在 Frontier 上的運行速度必須比在 Titan 上快至少 50 倍，Titan 是 2012 年 HACC 最初開發時世界上最快的超級電腦。在 Frontier 的試運行期間，HACC 完全滿足了這項要求，事實證明速度快了近 300 倍。
布朗森·梅塞爾 (Bronson Messer) 是橡樹嶺領導計算設施的科學總監，他認為 HACC 添加了「包括重子和所有其他動態物理在內的物理真實性，使該模擬成為 Frontier 的真正傑作」。
這些模擬將向天文學界開放，使研究人員能夠探索他們的宇宙學模型，提出有關暗物質本質、暗能量強度的問題，或尋求替代的引力模型，例如修正牛頓動力學（Modified Newtonian Dynamics）。蒙）。然後可以將模擬與真實的天文調查發現的結果進行比較，以確定哪個模型最適合觀測結果。
這一切都提出了一個令人著迷的哲學問題：如果運算能力繼續增加，我們對宇宙的模擬將同時變得更加詳細和準確，但它的終點在哪裡？
一些科學思想家認為我們自己可能生活在模擬中，也許是其他人嘗試模擬現實的產物。如果我們在模擬中創建模擬，那麼也許它真的是海龜。
世界上第二快的超級電腦——在其競爭對手本月早些時候上線之前，它曾經是最快的——已經創建了迄今為止最複雜的宇宙電腦模擬。該模擬的目的是測試研究人員所描述的「宇宙流體動力學」。
這台超級電腦被稱為“Frontier”，位於橡樹嶺國家實驗室，是一種野獸般的設備。它是第一台百億億次超級計算機，可執行高達 1.1 exaFLOPS，相當於每秒 1.1 千萬億次（10^18，或 1,100,000,000,000,000,000）次浮點運算。它由 9,472 個 AMD 中央處理器 (CPU) 和 37,888 個 AMD 圖形處理單元 (GPU) 組成。 （這是一個令人震驚的CPU 和 GPU 的數量）。 Frontier 是世界上最快的超級計算機，直到 2024 年 11 月，位於勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的另一台名為 El Capitan 的超級計算機以 1.742 exaFLOPS 超越了它。AMD 網站。
來自美國能源部伊利諾伊州阿貢國家實驗室的團隊，由阿貢計算科學部主任 Salman Habib 領導，在 Frontier 上使用了其硬體/混合加速宇宙學代碼 (HACC)。 HACC 大約在 15 年前首次開發，它模擬了宇宙的演化，其程式碼的編寫使其可以適應任何給定時間最快的超級電腦。
最初發佈於太空網。
