英伟达将打造超级计算机“地球-2”,以预见我们的未来
地球正在变暖。过去七年很可能是有观测记录以来最热的几年。人类活动排放的温室气体,使得相较1850–1900年期间,全球平均气温已上升约1.1摄氏度。
我们当前经历的状况与历史常态大不相同。我们正遭遇极端天气:历史性的干旱、前所未有的热浪、强飓风、风暴和灾难性洪水。气候灾难已成为新常态。
“我们必须立即应对气候变化。然而,我们的努力要数十年后才会见到成效。很难为未来的事情动员行动。但我们必须今天就了解自己的未来,看见它、感受它,才能迫切地行动起来”

要让我们的未来今天就成为现实,可以借助模拟。为了制定最佳的减缓和适应策略,需要能够预测数十年后全球各地区气候的气候模型。
天气预报主要模拟大气物理过程,与之不同,气候模型是长达数十年的模拟,涵盖大气、水体、冰层、陆地以及人类活动的物理、化学和生物过程。目前的气候模拟分辨率设定在10至100公里之间。
然而,要模拟全球水循环的变化,即水从海洋、海冰、陆地表面和地下水经由大气和云层的运动,需要更高的分辨率。该系统的变化会导致风暴和干旱加剧。
要模拟将阳光反射回太空的云层,需要米级的分辨率。科学家估计,这些分辨率所需的计算能力将比目前可用的多出数百万至数十亿倍。若依靠每五年提速十倍的常规计算机发展速度,要实现这一点还需数十年。

“我们第一次拥有了超高分辨率气候模拟技术,可以以接近光速的速度运行,并预测未来数十年区域极端天气的变化。通过结合三项技术,即GPU加速计算、基于物理的深度学习与神经网络突破,以及人工智能超级计算机,并利用海量可供学习的观测和模型数据,我们可以实现百万倍的速度提升”
借助超高分辨率方法,人类或许能实现超高分辨率气候模拟所需的十亿倍飞跃。各国、城市和乡镇将能获得早期预警,以调整适应并提升基础设施的韧性。凭借更精准的预测,人们和国家将能更迅速地采取行动。
黄仁勋和公司科学家计划投入大量时间和资源,将英伟达在计算科学领域的规模与经验用于气候科学,加入全球气候学家的行列。该公司宣布了打造全球最强大的人工智能超级计算机的计划,用于预测气候变化。该系统名为“地球-2”或“E-2”(Earth-2),将在Omniverse中创建地球的数字孪生。
该系统将类似于“Cambridge-1”,后者是全球最强大的、用于医疗健康研究的人工智能超级计算机。2021年早些时候,英伟达在英国推出了“Cambridge-1”,目前已有多家领先医疗公司在使用。

“我们迄今发明的所有技术,都是让“地球-2”成为可能的必要条件。我无法想象还有比这更宏大、更重要的用途。”
公司称,“Cambridge-1”是对数字生物学革命的首个重大押注。这台英国最强大的超级计算机将推动阿斯利康、葛兰素史克、伦敦国王学院、Oxford Nanopore等机构的研究。
在发布这台超级计算机时,黄仁勋表示:“我们正处于数字生物学革命的开端,科学家需要强大的火箭来完成这项工作。“Cambridge-1”将数十年来我们在加速计算、人工智能和生命科学领域的成果,汇聚于同一个计算中心。”
英伟达在英国的合作伙伴将能以极快的速度利用“Cambridge-1”背后的技术。建造它只用了20周,而非建造同等规模超级计算机通常所需的两年。
英伟达表示,在全球疫情背景下,结合基因组学与计算的进展比以往任何时候都更为重要。新冠疫情使加快医疗服务成为首要的社会和经济迫切需求。
“Cambridge-1”为公司提供了一个平台,可与世界一流的英国大学、生物医药公司、医疗服务提供者以及一千多家初创企业合作。