2021年2月20日 聯合報 科技．人文聯合講座

登峰造極的極簡風格

趙坤茂

富岳（Fugaku）是當前地表最強的超級電腦，每秒可執行四十餘萬兆次六十四位元浮點數（實數）運算。這運算量若分攤給全人類，以地球上七十八億人口計，每人平均得執行六千多萬次的運算。換言之，富岳一秒的運算力，需要全人類孜孜不倦，運算大半輩子才足以抗衡。

富岳不僅運算速度最快，它的能源效率在前五百快超級電腦中也排名前十。富岳將支援新冠疫情防範所需的運算資源，並試圖解決氣候變遷、節能減碳、生醫製藥、精密工業、災害應變等重大議題所面對的計算問題。

富岳的硬體集結了約十六萬顆台積電七奈米製程生產的微處理器，採「精簡指令集電腦（RISC）」設計模式，於去年六月取得霸主，是歷年來首部以該款設計模式排行第一的超級電腦。RISC的設計理念是提供一套簡化後的基本指令，而不是包山包海，提供各式各樣的花招指令。對於一個複雜指令的需求，RISC的解決之道是化繁為簡，將它解構成一序列的簡單基本指令。由於每個基本指令的讀取、解碼、執行、資料存取均可在相近的指令周期完成，有助於平行指令的同步及多條生產線的實現，進而提升處理器的效能。

富岳的軟體管家婆為Linux作業系統，這也是目前世界前五百快超級電腦皆採用的作業系統。原型的Linux是三十年前一位芬蘭大學生所開發，歸屬為類Unix的個人電腦作業系統。半世紀前，小而美的Unix作業系統殺青，有別於先前作業系統的龐雜繁瑣，它在設計上強調「簡單至上」，僅在不得已時才微幅增加系統的複雜度，而策略上則是「以簡馭繁」，保有簡潔有效的基本功能模組，其間的連結毫不拖泥帶水。

儘管Unix是一個設計簡單且功能基本的作業系統，但以筆者研讀其原始程式碼的經驗，還真得在系統設計上多蹲蹲馬步，才能感受其簡潔程序背後的奧妙巧勁。確實如此，簡單是終極的複雜性，當我們思索複雜問題的解決方案時，往往在通透其複雜度後，腦海自然浮現清晰簡潔的妙招。

富岳的軟硬體設計秉持極簡風格，正如同太空人或聖母峰挑戰者的行李背包，看似簡單，其實一點也不簡單。面對日益複雜多變的世界，你我的生活是否變得更簡單幸福呢？懂事前，幸福很簡單；懂事後，簡單很幸福。人生路上，想要的很多，需要的不多，若能在取捨間優雅平衡，減到不能再減，就是極簡。簞瓢陋巷，安貧樂道，或許是當今智慧生活的生活智慧呀！

【2021/2/20 聯合報】