全球超級計算機500強榜單出爐，中國超算上榜數量連續五次第一

明年我國將打造出完全自主的“天河三號”E級超級計算機，運算能力相比“天河一號”能夠提升200倍。

超算榜再次來(lái)襲。

今日新一期全球超級計算機500強榜單火熱出爐，美國超級計算機“頂點(diǎn)”再次奪冠，中國持續擴大了數量層面的領(lǐng)先。榜單顯示，中國境內共有228臺超算上榜，上榜數量蟬聯(lián)第一，與半年前發(fā)布的榜單相比增加了9臺。美國則以117臺位居第二，日本、法國、德國依次位居其后。這也是自2017年11月以來(lái)，中國超算上榜數量連續五次位居第一。

與美國超算在總算力上進(jìn)一步縮小差距

新一期全球超級計算機500強榜單在美國丹佛發(fā)布，相比半年前的榜單前十名排名，最新榜單前十排名并未發(fā)生改變，也是由美國能源部下屬勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的“山脊”、中國超算“神威·太湖之光”、“天河二號”排在二、三、四位。奪冠的“頂點(diǎn)”則由美國能源部下屬橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室開(kāi)發(fā)，浮點(diǎn)運算速度達到了每秒14.86億億次，與半年前的速度相同。

榜單顯示，聯(lián)想、中科曙光以及浪潮位居全球超算制造商的前三位。從總算力上來(lái)看，美國超算占比37.1%，中國超算占比32.3%；半年前，美國超算占比38.4%，中國超算占比29.9%，由此可見(jiàn)，總算力上中國與美國的差距正在進(jìn)一步縮小。

其實(shí)中美兩國在超算領(lǐng)域的追逐已經(jīng)持續了數年，此前中國的“神威·太湖之光”曾多次奪得了冠軍，而美國的“頂點(diǎn)”則是在2018年6月首次登頂之后連續四次奪得了冠軍，不過(guò)“頂點(diǎn)”和“神威·太湖之光”的運算速度優(yōu)勢并沒(méi)有進(jìn)一步擴大。

不過(guò)從超級計算機所應用到的芯片而言，中國依然處于很大的劣勢。排在榜單前兩位的“頂點(diǎn)”和“山脊”都采用了IBM生產(chǎn)的Power9中央處理器，且從市場(chǎng)占有率的層面來(lái)看，英特爾仍然是中央處理器領(lǐng)域的“佼佼者”，最新一期超算500強榜單中，約94%的超級計算機都采用的是英特爾“至強”或者“至強融核”處理器。

雖然“神威·太湖之光”應用的芯片是由中國自主研發(fā)的“申威”芯片，但更多中國企業(yè)研發(fā)的超級計算機仍采用英特爾的芯片，想改變這一現象，還需要更多的努力。

E級超算時(shí)代，誰(shuí)能稱(chēng)王？

前面已經(jīng)提到，奪冠的“頂點(diǎn)”浮點(diǎn)運算速度達到了每秒14.86億億次，而在未來(lái)，E級超算將會(huì )成為超算領(lǐng)域的新戰場(chǎng)。E級超算也就是百億億次超算，從頂點(diǎn)的14.86億億次浮點(diǎn)運算速度到百億億次，中間有著(zhù)巨大的發(fā)展空間，中美兩國也高度重視E級超算，且早已開(kāi)始布局。

美國在2018年4月公布的一份需求方案說(shuō)明書(shū)中表示，將投資18億美元開(kāi)發(fā)至少兩臺新的百億億次級超級計算機，以謀求美國在高性能計算領(lǐng)域的領(lǐng)導地位。但事實(shí)上，據說(shuō)明書(shū)的內容顯示，美國能源部計劃開(kāi)發(fā)的百億億次級超級計算機總共有3臺，第三臺屬于“潛在系統”，最終是否要開(kāi)發(fā)需要視情況而定。

而這已經(jīng)是美國能源部第二次決定斥巨資開(kāi)發(fā)百億億次級超算系統了，其第一臺百億億次級超算A21目前處于開(kāi)發(fā)階段，并且會(huì )部署于阿貢國家實(shí)驗室，將于2021年投入使用。去年4月擬定開(kāi)發(fā)的兩臺超算計劃于2022年和2023年，部署在橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室和勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗室，以此滿(mǎn)足能源部科學(xué)辦公室先進(jìn)科學(xué)計算研究項目，國家核安全管理局高級仿真和計算項目的需求。

而我國則在2016年就啟動(dòng)了E級計算機研發(fā)計劃，“天河三號”就是計劃的一部分。據悉計劃整體分為兩期啟動(dòng)，第一期的任務(wù)是研究“E級計算機關(guān)鍵技術(shù)”、研制三臺E級原型樣機；第二期的任務(wù)則是具體研制E級計算機。

去年7月，國家超級計算天津中心傳來(lái)消息，我國自主研發(fā)的新一代百億億次級超級計算機“天河三號”E級原型機已經(jīng)完成研制部署，并且順利通過(guò)了分項驗收。不僅如此，“天河三號”還采用了三種國產(chǎn)自主高性能計算和通信芯片，分別是“邁創(chuàng )”眾核處理器、高速互連控制器和互連接口控制器。另外，包括四類(lèi)計算、存儲和服務(wù)結點(diǎn)，計算處理、高速互連、并行存儲、服務(wù)處理等硬件分系統，以及系統操作、并行開(kāi)發(fā)、應用支撐和綜合管理等軟件分系統，均是我國自主設計。

按照計劃，明年我國將打造出完全自主的“天河三號”E級超級計算機，運算能力相比“天河一號”能夠提升200倍。

國家超級計算天津中心應用研發(fā)部部長(cháng)孟祥飛表示，他們將依托“天河三號”構建超級計算與云計算、大數據和人工智能深度融合的高性能計算服務(wù)平臺，用于長(cháng)效高分辨率氣候氣象預報、大規模航空航天數值風(fēng)洞、腦科學(xué)與基因工程等一系列超大規模計算與模擬。

總體來(lái)看，中國的超算在硬件、軟件、算力等多個(gè)方面都在縮小與美國的差距。

最后，記得關(guān)注微信公眾號：鎂客網(wǎng)（im2maker），更多干貨在等你！