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2005年，美國能源部（DoE）橡樹嶺國家實驗室的工程師們推出了Jaguar，這是一個後來升級為世界領先的超級計算機的系統。到2011年，它已發展成為一個房間大小的系統，使用七兆瓦的能量，執行近225,000個處理器核心，峰值效能為2.3千萬億次浮點運算，即每秒2.3千兆萬億次計算。超越Jaguar雖然對於交付對複雜能源挑戰的更復雜建模是必要的，但這並非易事。
簡單地新增更多的CPU，或中央處理器，以將Jaguar擴充套件到20千萬億次浮點運算，將需要足夠的能量為60,000個家庭供電。為了超越他們自己的記錄，橡樹嶺的工程師們轉而求助於影片遊戲——或者更準確地說，是微軟Xbox、任天堂Wii和其他影片遊戲系統中使用的圖形處理器。
截至週一，Jaguar成為泰坦，這是一款利用CPU和GPU（圖形處理器）加速器來提供比Jaguar高10倍效能，且能效高出五倍以上的超級計算機。
泰坦的速度和效率的關鍵在於一種設計，該設計使用了超過18,500個NVIDIA GPU，以及近300,000個CPU核心，這些核心通常構成高效能計算機的基礎。GPU約佔系統計算效能的90%，並使泰坦能夠保持與Jaguar大致相同的尺寸。
當完全加速執行時，泰坦（Cray XK7系統）有望成為世界上最強大的開放科學超級計算機，甚至比DoE的Sequoia更強大，Sequoia是一個16.3千萬億次浮點運算的IBM Blue Gene/Q系統，於6月被譽為世界上最快的超級計算機。Sequoia與Jaguar/Titan（在列表中排名第六）的不同之處在於，Sequoia專門由DoE的國家核安全管理局用於監控美國核武器。泰坦將由各種研究人員用於各種專案。
泰坦最初將支援橡樹嶺的少數關鍵專案，包括Denovo，這是一款模擬核電反應堆中中子行為的模擬軟體。橡樹嶺的工程師為Jaguar設計了Denovo，作為幫助延長美國老化的核電站壽命的一種方式，這些核電站提供了該國約五分之一的電力。執行Denovo時，泰坦將需要13個小時來模擬反應堆堆芯在特定時間點的完整狀態，而Jaguar完成這項工作需要60個小時。
橡樹嶺先進輕水堆模擬聯盟(CASL)的計算科學家Tom Evans說：“均勻燃燒核燃料的能力很大程度上取決於瞭解和能夠預測堆芯中中子的分佈。”該聯盟建立了Denovo。泰坦將實現更精確的模擬。
泰坦的計算還將用於提供用於製造電動機和發電機的材料的奈米級分析，以及模擬內燃機中各種燃料的燃燒。另一個應用將模擬長期全球氣候。泰坦來年相當大一部分容量將用於DoE的創新和新型計算對理論和實驗的影響計劃(INCITE)，該計劃邀請學術界、政府研究人員和行業申請訪問超級計算機以進行各種專案。
然而，效能是有代價的。由於Jaguar僅使用CPU，因此其計算機體系結構更簡單，這反過來又使其軟體編寫更容易。Evans說：“為像泰坦這樣的機器編寫程式碼的演算法複雜性是巨大的。” “對我們來說，首要任務是讓CPU和GPU協同工作。”
泰坦可能處於前沿，但Evans已經渴望獲得更多的計算能力。理想情況下，Evans和他的團隊希望在完整的反應堆燃耗週期內進行完整的高保真3D模擬，這需要在許多反應狀態點進行計算——而不僅僅是單個時間點。儘管泰坦功能強大，但即使是泰坦也可能無法實現這一點。Evans說：“我們想突破極限，但現實是泰坦還無法讓我們達到目標。” 完成這項工作所需的計算資源是巨大的，Evans指出他和他的團隊並非獨佔泰坦。看來工程師們最好開始著手開發泰坦的繼任者了。