系统位:9月11日

在德州什么都快
的Frontera超级计算系统上周在德克萨斯高级计算中心正式亮相。该系统于今年6月部署在德克萨斯大学奥斯汀分校。

它是目前世界上速度第五快的超级计算机，也是世界上速度最快的学术超级计算机。

Dell EMC和Intel合作安装了Frontera。这项工作开始于一年多以前，当时美国国家科学基金会向TACC提供了6000万美元的赠款，用于一个新的千兆级计算系统。Frontera取代了奥斯汀工厂的Stampede2系统。

在Frontera上高达80%的可用时间，每年超过5500万节点小时，将通过NSF千兆计算资源分配计划提供。

Frontera已经两个计算子系统其中，一个主要计算系统侧重于双精度性能，第二个子系统侧重于单精度流存储器计算。根据TACC的说法，Frontera还拥有多个存储系统，以及到云和归档系统的接口，以及一组用于托管虚拟服务器的应用程序节点。

Frontera是世界上第五强大的超级计算机，也是学术界最快的超级计算机。图片来源:德克萨斯高级计算中心

主计算系统由Dell EMC提供，采用Intel处理器，通过Mellanox Infiniband HDR和HDR-100互连。系统初始配置有8008个计算节点。

每个计算节点都包含英特尔的至强白金8280“Cascade Lake”处理器。每个插座28核，每个节点56核。它依赖于DDR-4内存设备。本地磁盘是一个480g的固态硬盘。

“Frontera系统将为研究人员提供以前学术研究中不存在的计算和人工智能能力。有了英特尔的技术，这台新的超级计算机在科学和工程领域开辟了新的可能性，以推进包括宇宙理解、医疗治疗和能源需求在内的研究，”英特尔极端计算组织副总裁兼总经理Trish Damkroger在一份声明中说声明．

利用毫米波技术打造低功耗物联网网络
滑铁卢大学的研究人员开发了一种更便宜、更有效的方法，让物联网设备接收高速无线连接。

到2025年，预计将有750亿台物联网设备投入使用，无线网络的需求将面临越来越大的压力。研究人员在他们的新研究中强调，当代的Wi-Fi和蜂窝网络不足以支持物联网设备的涌入。

毫米波网络可以提供数千兆赫的未授权带宽，是当今Wi-Fi和蜂窝网络的200多倍，可以用来解决迫在眉睫的问题。事实上，5G网络将由毫米波技术提供动力。然而，使用毫米波所需的硬件既昂贵又耗电，这是将其部署在许多物联网应用中的重大障碍。

滑铁卢大学David R. Cheriton计算机科学学院助理教授Omid Abari表示:“为了解决利用毫米波应用于物联网应用的现有挑战，我们创建了一种名为mmX的新型毫米波网络。”mmX显著降低了毫米波网络的成本和功耗，使其可用于所有物联网应用。”

Wi-Fi和蓝牙在许多物联网应用中速度较慢，相比之下，mmX提供更高的比特率。

切里顿计算机科学学院的博士后Ali Abedi说:“mmX不仅会改善我们的Wi-Fi和无线体验，因为我们将为所有物联网设备获得更快的互联网连接，而且它还可以用于虚拟现实、自动驾驶汽车、数据中心和无线蜂窝网络等应用。”“你家里的任何传感器，传统上使用Wi-Fi和更低的频率，现在都可以使用高速毫米波网络进行通信。

“自动驾驶汽车还将使用大量通过电线连接的传感器;现在，你可以让它们都无线化，而且更加可靠。”

基于石墨烯纳米结构的折纸
在刚刚发表在《科学》杂志上的“原子精确、定制设计的折纸石墨烯纳米结构”中，一个国际研究团队已经完成了这一目标，使用复杂而精确的原子控制来实验新结构，为未来几代量子技术的突破奠定了基础。

参与这项研究的范德比尔特大学物理学和工程学杰出教授Sokrates T. Pantelides说:“在这些基于石墨烯的纳米结构的原子尺度控制下，研究人员能够构建迷人的新结构。”“未来，这些根本性的发现很可能会成为我们这一代人甚至无法开始想象的新设备的基础。”

虽然折纸这种古老的艺术形式目前被广泛应用于建筑或电池设计等领域，但研究人员长期以来一直在寻求将折纸技术应用于小原子结构，其中包括石墨烯——一种二维半金属和“超级材料”，因其抗拉强度、柔韧性和不透水性等特性而受到世界各地研究人员的关注。然而，技术限制阻止了研究人员使用折纸的精细控制来构建和操作定制的石墨烯结构。

一个协作潘泰里德斯、马里兰大学欧阳敏教授和中国科学院物理研究所高洪俊教授领导的研究团队共同完成了这项研究。他们在多年对碳基纳米结构的研究基础上，发现了碳纳米管，成功分离了单层石墨烯，并获得了2010年诺贝尔物理学奖。

实验由北京高洪俊教授的团队进行低温扫描隧道显微镜操作．这些研究首次成功地将石墨烯纳米岛在各种随机选择的方向上精确地折叠和展开，每个方向都会产生具有不同性质的复杂纳米结构。

折叠这些小的石墨烯碎片会产生有趣的结构，包括管状边缘，就像之前发现的碳纳米管一样，以扭曲的角度附着在石墨烯双层堆叠上。

一些石墨烯纳米岛可以用来形成所谓的分子内结，这是电子设备的关键组件。研究人员测量了折纸结构的电学性质，并使用理论量子计算来阐明它们的原子尺度结构和电子性质，为构建具有工程量子性质的定制纳米结构，最终是新型设备甚至量子机器奠定了基础。

这项工作得到了中国国家自然科学基金、中国国家重点研发项目和中国科学院的资助。范德比尔特大学的工作得到了美国能源部的支持。马里兰大学的工作得到了美国海军研究办公室和国家科学基金会的支持。