美國航空管理的未來，就隱藏在宛如民宅的 Optimal Synthesis Inc. 裡

 如果不是 NVIDIA 的介紹，實在很難想像位在一棟像是民宅內的這家 Optimal Synthesis Inc. ，它們所研究的系統是可以影響美國未來航空的重大技術。從幾年前開始，美國美國聯邦航空總署 FAA 意識到，北美的空中交通，將可能比起當時的運輸量成長一倍，於是就委由 NASA 針對航空管理進行一項計畫，實際執行的單位，就是這家 Optimal Synthesis Inc. 。

負責接待我們的，是 Optimal Synthesis Inc. 的董事長 P.K. Menon 博士，從他親自為我們解釋他們的研究項目，才知道在平行運算的加持下，會如何改變美國航空交通的未來。

Optimal Synthesis Inc. 主要研究項目有四個領域，分為全美的航班路線規劃、降落的輔助、側風降落的穩定輔助以及機場航班起降的管理。

北美一天約莫有 5,000 班的航班從境外以及國內飛行，該如何錯開這些飛機的起落狀況，就成為一門大課題。因為航班一多，航線的規劃就顯得相當重要，該如何減少飛行航班的壅塞情形，降低飛機在空中盤旋等降落的時間，就可以減少飛行燃料的耗損。

另外，降落路線的輔助駕駛，也是相當重要的，尤其有時視線不佳，航班很可能會因此降落到錯誤的跑道引起災難，利用模擬輔助，提供機師準確的路線規劃，就能降低錯誤降落的可能。

除了降落輔助以外，側風一直是引起降落事故的可怕兇手，而過去在產生側風的情形降落，就要仰賴駕駛的經驗，但是 Optimal Synthesis Inc. 利用超級電腦運算下，能夠提供精確的側風降落模擬，給予駕駛降落的操控建議，確保在側風下能夠安然的降落。

另外，機場的航班起降管理，也是一門學問，機場的跑道（圖片中紫色路線）有限，停機空間（黃色的道路）也有限，並且飛機從跑道到停機位置的路線錯綜複雜，有時為了停機還需要穿越跑道。但是為了從停機空間到跑道，或是從跑道降落後要到停機空間，必須等待清空跑道，飛機就需要耗費相當多的油；透過這套航班管理系統，可以減少飛機等待的時間，省下大量的航空油耗。

過去在做這些飛行起落模擬，需要動用到超級電腦， Optimal Synthesis Inc. 在導入 CUDA 平行運算技術前，也使用過 Cray 的超級電腦，不過相較於現在使用伺服器搭配兩張 Tesla 卡， Cray 超級電腦體積龐大，且需要使用液態氮降溫，還需要使用 4,000 W 的電源供應器。

那 Tesla 與平行運算帶來哪些改變？只要照片中這樣一台伺服器，搭配兩張 Tesla 卡，在 Optimal Synthesis Inc. 的研究項目中的運算能力，就可以超越過去龐大的 Cray 超級電腦，以航班管理為例，過去 Cray 超級電腦運算一整天五千台航班的路線規劃約莫耗時 10 分鐘，但是在搭配 Tesla 卡後，只要 2 秒鐘，就可以計算完結果。

而且這樣一台小型的超級電腦除了不佔空間，僅需要使用 400W 的電源供應器，且僅要風冷就可達到散熱，光在電費就能省下相當多，加上 CUDA 平行運算技術經過多年發展，現在要進行軟體開發已經很容易了。不過平行運算的超級電腦有沒有缺點呢？ Menon 博士笑著說，因為過去 Cray 使用液態氮降溫，但因為平行運算電腦發熱低，使用風冷的噪音稍稍大了一些。

這套系統雖然已經可以導入使用，不過目前還處於計畫階段，畢竟對於航空交通而言，這樣的一套全新系統雖然能帶來相當多的便利並提昇航空管理效率，但也需要重新適應系統，不可能系統一完成就馬上推出。 Tesla 技術的平行運算技術就像 Optimal Synthesis Inc. 辦公室的外觀一樣，從外面很難看出看出它們的研究居然將改變整個航空運輸管理， 平行運算也正逐漸改變超級電腦產業。