為什麼超級電腦 Sierra 必須走向終結

是政府決定了 Sierra 該走向終結的時候。必須說明的是，Sierra 是一台超級電腦，因此從一開始就從未真正擁有過生命。但以任何客觀標準衡量，她都活出了令人印象深刻的一生。她居住在北加州的勞倫斯利佛摩國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory），由 453 號大樓運算中心的數十名工作人員照料。她在去年底（10 月）完成了最後的工作，隨後永久離線。當時她 7 歲。

被掏空：從勞倫斯利佛摩國家實驗室 Sierra 超級電腦上拆除的一堆 InfiniBand 線纜。

員工正在拆卸 Sierra 的機架。

Sierra 已斷開連接的機架。

根據對這些巨型機器進行排名的 TOP500 指數，Sierra 曾是全球第二快的超級電腦。她誕生於十多年前芝加哥一家酒店會議室內，當時美國國家實驗室的官員們正在進行一場技術討論。作為終極的「設計師嬰兒」，Sierra 由數千顆 IBM Power9 CPU 和 Nvidia Volta V100 GPU 組裝而成——這在當時對利佛摩實驗室來說是一種大膽且非主流的架構。

與其他超級電腦一樣，Sierra 體型龐大。她由數千個運算節點組成，這些節點一個接一個地存放在機架（基本上就是櫃子）中，支撐著她的處理內臟。她擁有 240 個這樣的機架，佔地約 7,000 平方英尺。這一切都是為了支持她一生的主要職責：為國家核安全管理局（NNSA）執行專門的、超高安全等級的模擬任務。在她被判處「死刑」時，她的處理能力仍位居世界第 23 位，表現相當不俗。

那麼，為什麼 Sierra 必須死？畢竟，將她拼湊起來投入了巨大的時間和資源。實驗室領導層不願確認建造她花了多少錢，但她確實造價昂貴——政府在她和她的異卵雙胞胎（位於田納西州橡樹嶺國家實驗室的超級電腦 Summit）身上至少花費了 3.25 億美元。（Summit 於 2024 年底退役。）而且，她當時完全還能運作。「在一台機器的壽命末期，你可能會想：『噢，我們已經投入了這麼多沉沒成本，應該讓它永遠運行下去。』」實驗室的組織資訊安全官 John Allen 說。但那是錯誤的。「它忠實的服務已經結束，我們必須繼續前進。」

管理機架被留到最後處理。

密密麻麻的線纜。

告別的原因有幾個。一是硬體的自然壽命。即使在誕生之初，某些全新的組件也可能存在缺陷，因此啟動機器立即就變成了一場發現製造錯誤並更換組件的實驗。接著機器進入黃金時代。然而，最終電腦的大部分晶片都會被推向極限，故障率開始再次上升。這種從高到低再到高的損壞週期，被 IT 專家稱為「浴缸曲線」（bathtub curve），而人們顯然有動力不走到曲線的另一端。「隨著年齡增長——就像人類一樣——你更容易生病，」在東北大學研究高效能運算的 Devesh Tiwari 說。「你更容易出現故障，因此需要更多的照料和餵養。」另一個相關問題是硬體及其運行軟體的過時，更換零件變得困難甚至無法取得。

裝滿硬碟的抽屜。

一名員工正準備粉碎固態硬碟。

實驗室武器模擬與運算副主任 Rob Neely 表示，Sierra 從未深入進入過浴缸曲線的最終階段，但她面臨著進入該階段的危險。IBM 和 Nvidia 的組件都已停產，且 IBM 不再支援 Sierra 所使用的作業系統版本（Red Hat Enterprise Linux）。「這實際上是資源問題，」美國能源部（監管國家實驗室系統）前首席資訊官 Ann Dunkin 說。「如果他們有無限的資源，他們會運行無限多的超級電腦。」七年是一個相當典型的壽命。

但最威脅到她生存的是 El Capitan，它是 Sierra 更年輕、速度更快的繼任者（也曾是實驗室裡的隔壁鄰居）。對外行來說，Sierra 和 El Capitan 看起來沒什麼不同。它們都是一排排長長的、發出嗡嗡聲的機架，連接到地板下的巨大電源。但內在才是關鍵。Sierra 擁有令人印象深刻的組件，但 El Capitan 於 2025 年上線時配備了 AMD Instinct MI300A APU，以及 CPU 和 GPU 共享的通用記憶體。他的運行功率可達 36 百萬瓦（相比之下 Sierra 為 11 百萬瓦）。實驗室表示，這足以為 36,000 戶普通家庭供電。

Sierra 的退役工作分階段進行。

批次節點的俯視圖。

超級電腦可以通過多種方式衡量，但關鍵指標是它們每秒執行浮點運算的能力，即 flops。盡可能快地運算就是成功的關鍵。在巔峰時期，Sierra 每秒可達 94.64 petaflops（9.464 萬兆次浮點運算）。而 El Capitan 為 1.809 exaflops，速度約為其 19 倍。2025 年底，他被正式宣佈為全球最快的超級電腦。Neely 說，Sierra 所產出的價值已不再值得投入維持她的成本。

沒有大紅按鈕，也沒有巨大的槓桿來關閉 Sierra。當然，有人可以直接剪斷電線，但那不是推薦的程序。首先，Sierra 的科學家用戶會收到電子郵件通知，提醒他們保存工作。接著，正式執行「不復甦」（DNR）指令——不再更換新零件。

退役工作分階段進行，從運算節點和機架交換機開始——管理節點留在最後，因為直到最後一刻都需要它們。這個過程包括運行腳本以數位方式關閉電腦，然後也關閉硬體電源開關。此外還需要「脫水」。當 Sierra 運作時會變得非常熱，因此實驗室每分鐘循環數千加侖的水，通過地板下如血管般的管道輸送。當她接近終結時，必須排乾這些水。安全人員會先對水進行測試，以確保其 pH 值對環境無害。

維持 Sierra 冷卻的部分管道。

值得一提的是，超級電腦也可以獲得更體面的退休生活。有些被捐贈給其他機構或博物館。有些會被拍賣，例如總務管理局（GSA）在 2024 年處置了由 Silicon Graphics International 建造的 petaflop 級超級電腦 Cheyenne。但事實是，對舊超級電腦的需求並不大，大多數只是被拆解取件。早在 2013 年，由於無法引起對整機的興趣，新墨西哥州選擇將其州政府資助的 Encanto 超級電腦拆解並分塊出售。阿貢國家實驗室（Argonne National Lab）曾試圖將其 Intrepid 超級電腦（曾是世界第三快）的大部分捐贈給其他實驗室和電腦博物館，但乏人問津。除了少數機架送往北卡羅來納州立大學外，Intrepid 最終被回收處理。

乙太網路交換機。

走向終結時，Sierra 只有 7 歲。

Sierra 正在接受極端規模的回收。畢竟，她的設計初衷是支援國家的核武庫存，因此充滿了機密數據——這台機器不能隨便丟棄。相反，Sierra 必須被徹底粉碎，以避免任何可能被部分修復並用於重建國家機密的機會。這是一個殘酷的過程。工作人員戴著手套拔出節點，並移除散佈其中的鋰電池（這些將送往專門的電池回收商）。其他部件，如系統板、處理器和支撐 Sierra 的機架骨架，則被送往異地進行粗粉碎。任何無法回收的東西在經過嚴格的數據安全分析後都會被銷毀。

然而，Sierra 的快閃記憶體組件即使在斷電時也能存儲數據，因此這些會被磨成極細的粉末。同時，為了處置任何磁性驅動器，實驗室在樓下備有一台政府批准的專用消磁機。該裝置利用永久磁鐵（一種無需電力即可產生磁場的材料）將組件清理乾淨。（該磁鐵強度足以讓附近的信用卡失效，並干擾敏感的醫療設備。）

整個過程需要幾個月的時間，就 Sierra 而言，在本報導發表時將基本完成。最後一步，電工將永久切斷她的電源。她將徹底消失，除了地板下的冷卻和電力系統，以及實驗室用來保護超級電腦免受地震影響的結構底座。這些將留給她的繼任者使用。

Sierra 現在露出的防震底座。

Sierra 的繼任者將固定在同一個位置。

告別超級電腦沒有統一的方式，也沒有工程末世論可以參考。早在 2006 年，利佛摩的科學家為 ASCI White 系統（一台 IBM 超級電腦）舉行了退休派對。Neely 記得，那些實際使用電腦的人被允許在倒數計時後親手關閉小的電源開關，儘管機器此前已經斷電。最後還供應了蛋糕。同年，在阿爾伯克基為桑迪亞實驗室（Sandia Lab）的 ASCI Red 舉行的類似儀式上也準備了蛋糕，上面裝飾著紫色花朵、銀色絲帶，並用糖霜寫著簡單的一句話：「再見，ASCI Red。」

有些人告訴《連線》（WIRED），當機器走向終結時，他們確實會感到難過。其他人則強調，感到失落的是那些實際運行模擬的用戶，而不是 IT 部門。「我從未對任何硬體產生過情感依戀，」桑迪亞國家實驗室的系統工程師 Larry Baca 說。他在職業生涯中已經打包處理過數十台電腦。協助運作 TOP500 競賽的超級運算專家 Horst Simon 也認為沒什麼好沮喪的。「雖然單台超級電腦會消亡，」他說，但運算領域「依然充滿活力」。

傳送帶將 Sierra 的硬碟送往粉碎機。

粉碎後的硬碟。

直到它不再充滿活力。專家表示，這一切可能以至少兩種方式結束。有一天，新硬體與舊軟體、新軟體與舊硬體的同步可能會變得非常容易，以至於不再需要一台截然不同的新超級電腦——只需同一台機器，不斷更換更好零件即可。另一種不太令人興奮的可能性是：我們可能會耗盡更好、更快的晶片型號來證明更換新機器的合理性。許多人擔心摩爾定律確實正在放緩。

員工在將 Sierra 的機架運往回收設施前進行包裝。

不過就目前而言，Sierra 的終結將為另一台超級電腦騰出空間，後者幾乎肯定會佔據她曾經矗立的地板。「這只是生命中正常的一部分，」IT 辦公室的 Allen 說。「就像你的貓或狗突然變得醫療費昂貴、佔用你大量時間且問題不斷，對吧？你最終必須進行這些討論。」

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