美國空軍研究實驗室(AFRL)於6月18日在俄亥俄州萊特-帕特森空軍基地正式啟用了一臺名為“Flyer”的新型超級計算機,項目耗資2000萬美元。該計算機的核心任務是通過強大的模擬仿真能力,加速美國在高超音速武器領域的研發進程,以追趕已在該領域取得顯著優勢的中國和俄羅斯。

這臺超級計算機的硬件配置極為強大。據行業媒體報道,Flyer擁有約18.6萬個處理核心800TB內存18PB的存儲空間。其計算節點基於近17萬個AMD EPYC“Genoa”處理器核心構建,並配備了64塊Nvidia H10016塊Nvidia L40圖形處理芯片,總算力達到約14千萬億次/秒。實驗室的計算主管形容,這臺機器一天能解決的問題,一臺普通筆記本電腦需要花費約500年才能完成。

美國在高超音速武器領域的緊迫感源於其當前的落後地位。儘管進行了多年投資,美軍至今尚未正式列裝任何一款高超音速武器。相比之下,在國會聽證會上,美國國家航空航天情報中心的分析師指出,中國已擁有世界領先的高超音速武器庫,而俄羅斯已部署了三款高超音速武器系統,其中兩款已在烏克蘭的衝突中投入實戰。

研發滯後的一個核心瓶頸在於測試能力的嚴重不足。高超音速飛行器以超過5倍音速飛行,此時空氣會被加熱至數千度並表現出難以預測的特性。能夠在地面復現這種極端環境的特種風洞和激波設備在全球範圍內都屈指可數,且預約排隊時間漫長。實彈飛行測試則更加昂貴、複雜且充滿風險,一次失敗就可能導致項目延誤數月。國防官員將有限的測試能力描述為美國高超音速發展的主要制約因素之一。

Flyer超算的啟用提供了一條繞過物理測試瓶頸的路徑。工程師可以在數字環境中對飛行器在極端速度下的行為、表面熱量的積聚以及機動方式進行成千上萬次模擬,從而在製造或試飛任何實物之前優化設計。AFRL強調,仿真模擬旨在增強而非取代物理測試,其作用是篩選出最值得進行昂貴實彈飛行的設計方案。除了高超音速項目,該計算機的算力還將服務於下一代飛機的計算流體力學研究,以及訓練用於自主系統的人工智能模型。

Flyer是國防部高性能計算現代化計劃的一部分,與一臺名為“Raven”的保密姊妹機同期採購。值得注意的是,它投入使用的同一周,中國重新奪回了全球最快超級計算機的稱號,這提醒著人們,圍繞計算能力的競賽遠不止於代頓市的一個實驗室。在啟用儀式上,官員們將此舉與萊特兄弟在一個多世紀前通過自制風洞和系統實驗計算升力、阻力和推力的開創性工作相提並論,稱Flyer延續了在將設計投入空中之前通過計算進行優化的傳統。