耗能巨大得計(jì)算機(jī)如何減少碳足跡？使用綠色能源固然是一條路徑，其實(shí)還有一個(gè)更簡(jiǎn)便得辦法——使用最新版本得軟件，更新版本、使用優(yōu)化得軟件可以提升計(jì)算效率，從而顯著降低能耗。
評(píng)估一臺(tái)超算設(shè)備得碳足跡，一般都會(huì)基于硬件、任務(wù)所需時(shí)間，以及數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)得地理位置等主要因素。在評(píng)估算法中設(shè)有一個(gè)“務(wù)實(shí)得縮放系數(shù)”，它將考慮算法得實(shí)際運(yùn)行次數(shù)，這也會(huì)對(duì)實(shí)際排放量產(chǎn)生直接影響。
科研人員正在監(jiān)測(cè)超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行。圖/視覺(jué)中國(guó)
事實(shí)上，大多數(shù)算法都要運(yùn)行多次，有時(shí)甚至要用不同得參數(shù)運(yùn)行成百上千次，而且運(yùn)行次數(shù)會(huì)因任務(wù)和研究領(lǐng)域得不同產(chǎn)生很大差異。因此，高效得算法程序?qū)τ凇熬G色”計(jì)算至關(guān)重要。荷蘭萊頓大學(xué)得天體物理學(xué)家西蒙·波爾蒂奇說(shuō)：“我看到周?chē)芏嗳怂\(yùn)行得程序效率極低。如果可以多花一點(diǎn)時(shí)間優(yōu)化代碼，它將運(yùn)行得更快，也將因此減少排放。”
轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言可能是一個(gè)好主意。為此，西蒙做了個(gè)實(shí)驗(yàn)，他用十幾種不同得計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言來(lái)運(yùn)行同一個(gè)算法。他發(fā)現(xiàn)，在物理學(xué)家中最流行得Python，需要更長(zhǎng)得時(shí)間來(lái)運(yùn)行，因此它會(huì)比C++或Fortran等語(yǔ)言產(chǎn)生更多排放。西蒙認(rèn)為，問(wèn)題在于Python極其容易使用，但很難優(yōu)化，而其他語(yǔ)言寫(xiě)程序更困難，卻更容易優(yōu)化。
然而，只要不用Python就能更加綠色節(jié)能么？并不一定。針對(duì)西蒙得論文觀點(diǎn)，法國(guó)China科學(xué)研究中心研究員皮埃爾·奧吉爾認(rèn)為，更好得教育和使用Python編譯器可能同樣有效。奧吉爾是法國(guó)格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)得流體動(dòng)力學(xué)和湍流可能。他用不同語(yǔ)言得優(yōu)化代碼和五種不同得Python實(shí)現(xiàn)方式來(lái)進(jìn)行類(lèi)似得實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Python有四種實(shí)現(xiàn)方式比C++和Fortran更快，產(chǎn)生得排放更少，而且還更容易理解和使用。“我不認(rèn)為換一種語(yǔ)言更容易，因?yàn)閷W(xué)習(xí)如何正確使用Python并不十分困難。”奧吉爾認(rèn)為，與其使用什么編程語(yǔ)言，不如說(shuō)計(jì)算和編程應(yīng)在物理學(xué)教育中占據(jù)更重要得位置，“只要專(zhuān)攻物理學(xué)，就應(yīng)該在學(xué)生時(shí)代就學(xué)習(xí)編程”。
西蒙也同意Python可以更高效，但他認(rèn)為，也許物理學(xué)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)該雇用更多得計(jì)算機(jī)可能。他說(shuō)：“我們?cè)谖锢韺W(xué)方面很出色，但一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)家把我們學(xué)習(xí)物理學(xué)得所有時(shí)間都用來(lái)學(xué)習(xí)如何與計(jì)算機(jī)溝通，毫無(wú)疑問(wèn)，他們?cè)诰幊谭矫鏁?huì)做得更好。”
：慕子嵐/編譯
