Anton 用ASIC做分子動力計算的超級電腦 ???

peterlin2010

Anton超級電腦 用ASIC做分子動力計算的超級電腦
不知道是甚 ???



GOOGLE
當科學家有了錢，他會如何來任性使用？

原作者：Zheng Sullivan
要講這個黑科技，我們可能要扯遠一點，先講講DE Shaw 這個人是怎麼學術賺錢通吃，成為徹底的人贏的。DEShaw 是個學霸，是PhD 們的偶像：史丹佛大學計算機博士, 30 歲不到就進入哥倫比亞大學做教授，專門研究超大規模並行計算。這已經是優秀的學術人生了。

但是Shaw 覺得無聊。哥倫比亞大學地處紐約，遍地暴發的對沖基金男各種花天酒地，遊嬉於各種model 之間，作為一個同樣聰明的教授，卻只能坐在冷板凳上寫計算機model。雖然在科學家眼裡，後者甚至還要更性感一些，但是時間長了也……扯遠了，總之，Shaw 不幹了。

於是他1986 年放棄鑽牛角尖的教授生涯，進入華爾街著名投行摩根斯坦利做quant trading（可以通俗地理解為用電腦自動炒股、債和外匯）。果然， 呆博士不是搞政治鬥爭的料子，在摩根斯坦利這種錢多是非多、政治鬥爭和技術鬥爭同樣激烈的地方，僅僅2 年之後他就在政治鬥爭中失敗，被迫離開摩根斯坦利（歡迎quant trading 方面的達人來八卦補全這一段故事）。

但是這廝本來就不是池中物，同年，他就開辦了自己的對沖基金DE Shaw & Co. LP.，專注quant trading，利用高速計算機網絡和市場瞬間的有效性缺陷來進行高頻統計套利。

和今天高頻交易人滿為患的情況不同：當時計算機很破，記憶體破G的就是中型伺服器了，計算機語言和組件也比較晦澀，不像今天這麼普及和豐富，不會冒出來個12 歲少年就能寫一個網站或一個遊戲，然後對著80 後的老頭子們說你們不行之類的。

因此，能掌握高速網路程式和大型並行運算的人，除了能算彈道和模擬核爆之外，還能成為第一批做高頻交易的人，幹的事情基本就是無風險套利——利用市場無效性，剪市場的羊毛，賺錢的速度僅僅取決於你能剪多快。

作為專門研究超大規模並行計算的頂級專家的Shaw，率先殺入高頻交易，完全是流氓會武術，誰也擋不住，剪羊毛速度世界一流，很快人生進入了新的高峰。到2015年，他的個人淨值已經41億美元（David Shaw - Forbes），殺入全球財富榜前500.

說了這麼多，怎麼還沒有談到計算化學？你別走，我現在就要說這事了
因此，Shaw 的大砍刀就落到了萎靡的計算化學上：他想製造一台專門用於做計算化學的超級計算機，比現有的超級計算機強大幾千倍幾萬倍。

很多人可能要問，現在超級計算機動輒就是幾十萬個cpu 核心什麼的，運算能力很強大啊，為什麼還要造計算化學的超級計算機呢？

答案是，一般的計算機是很聰明，但是不適合幹計算化學這行。學術一點說，是general purpose computing 不能高效地來做分子動力學模擬。

打個比方，現在的電腦就彷佛是個全能的機器人，你可以讓他去割麥子、做飯、踢球等等。讓他去幹很多事情，他什麼都能幹，幹得也比人快，確實也很聰明。這就是所謂的通用計算機（general purpose computing）：一個機器，寫不同的軟體，實現各種功能。

但是在割麥子這件事情上，這個全能機器人的速度很難超越專業的大型聯合收割機。因為大型聯合收割機雖然笨，但是完全為割麥子而生，因此硬體上量身定制，極度優化。這就是所謂的特種計算機（special purpose computing）：專業定制機器，軟體也是專門定制的，只實現一個功能，但是兇殘而高效。

Shaw 就是要造一台計算化學中的“大型聯合收割機”。這台收割機，叫做Anton。

它很貴很貴，但這正是Shaw 的優勢，反正他不泡妞不包二奶，錢花不完。況且，科研人員其實很便宜。

這裡有一個好笑又辛酸的事情：和大眾的認識恰好相反，在美國，純理科博士畢業之後大多數都找不到工作，雖然智商大都不低，但是如果想堅持科研，做博士後的薪水只能勉強維持生活。

而David Shaw 橫空出世，成為了紐約的孟嘗君。他招了一群找不到工作的博士——這些人在經濟上可以說是純粹的屌絲——開出了10 萬美元一年的工資。

10 萬美元一年是什麼概念呢？這就是投資銀行21、2歲小分析員的入門工資+ 獎金，在華爾街上就是底層，外面穿著西裝，裡面穿的可是開襠褲。但是對於這幫年屆三十的科學屌絲來說，這是他們能找到研究崗位工資的2-3 倍，是個做夢都想不到的包養價。

於是一時間最頂尖的計算化學、生物物理、電子工程博士趨之若鶩，求David Shaw 包養。

從2004 年前後開始（請知情人指正），Shaw 成立的DE Shaw Research（DESRES）開始正式運營。在David Shaw 的精心包養下，30 多個失業的博士屌絲們什麼也沒幹，在優雅的環境裡，足足讀了一年半的論文，搞出了Anton 的草圖。之後，更多的屌絲加入，全身心專注於Anton 的研發。

2007 年，比預期還早了快一年，來自五湖四海的屌絲和geek 們發布了Anton 的第一代。計算化學的最大黑科技誕生了：它比一般的超級計算機快約10,000 倍。比最好的超算也快1,000 倍。

對的。變態的10,000 倍，四個零，四個數量級。

10000 倍是什麼意思呢？計算化學裡面，模擬分子運動軌蹟的持續時間的長短是非常重要的。用模擬網球比賽來做類比：以前“超級計算機”算了一個月，我們只能模擬出擊球的1 秒鐘的瞬間，而現在Anton 出世，我們同樣花一個月，就可以模擬整場球賽中網球的軌跡了。

這是前所未有的超算能力，變態的“大型聯合收割機”，等於開了上帝視角啊親

從2007 年起，DE Shaw 的團隊聲名鵲起，用這個收割機每年在國際頂尖的學術雜誌《自然》和《科學》上灌水，學術聲譽不可阻擋。Anton 在手，高枕無憂，彷彿別人在地面用捲尺畫地圖，他們在天上航拍做地圖。現在他們又出了Anton2，繼續吊打“過去8 年中取得了長足發展的”超級計算機。

也許純學術派對這種硬拼計算能力的方法表示不屑，但DE Shaw 和他包養的geek 們正用變態的Anton 計算機把分子動力學模擬大跨步地推向實用。

有錢就是任性。

以上文字來自知乎@Zheng Sullivan ,原文鏈接：計算化學領域中有哪些技術可以被稱為是當前的黑科技？

網站：DE Shaw Research

希望有更多的科學家出現，也希望有更多類似DEShaw這樣的土豪科學家用黑科技摧枯拉朽地帶動科學前進。

歡迎留言，我會將你們知道的更多的細節整合到我的帖子當中去，讓這個故事更加真實、豐滿和有趣。感謝知友Anony mous 提供Anton 論文全文，感謝知友王洋提供關於DESRES 的更多故事。

                               
登录/注册后可看大图

Anton A Specialized ASIC for Molecular Dynamics.pdf (1.17 MB, 下载次数: 4 )

2015-6-1 23:23 上传

点击文件名下载附件

Anton-2-Butts-Shaw-Shaw-Res-Search.pdf (2.78 MB, 下载次数: 4 )

2015-6-1 23:23 上传

点击文件名下载附件

SLIDE
Protein Explorer: A PetaflopsSpecial-Purpose Computer System for Molecular Dynamics Simulations
anton.ppt (2.19 MB, 下载次数: 3 )

2015-6-1 23:27 上传

点击文件名下载附件