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超越中美,日本超算時隔9年再登頂全球500強
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呂棟寧靜致遠。
最后更新: 2020-06-24 19:40:50事實上,中美在超算領(lǐng)域你追我趕的態(tài)勢已有數(shù)年。中國“神威·太湖之光”曾多次奪冠,美國“頂點”在2018年6月首次登頂后也連續(xù)四次奪冠,但是比“神威·太湖之光”的運算速度優(yōu)勢并未進一步擴大。
目前,作為“超級計算機界下一頂皇冠”,E級超算已成為世界各國在超算領(lǐng)域追逐的新目標。
2019年底,美國相繼宣布建造“極光”“前沿”和“酋長巖”三臺E級超算,交付時間預計為2021年至2023年;日本目標是2020年研制成功首臺E級計算機;歐盟首臺E級超算預計于2022年到2023年交付。
中國也在E級超算領(lǐng)域“三連發(fā)”?!侗本┤請蟆方衲?月報道指出,中國E級超算已超前布局,神威E級原型機、“天河三號”E級原型機和曙光E級原型機三個不同技術(shù)路線的原型機系統(tǒng)已全部完成交付。
美國《科學》雜志今年初預測,中國有望在2020年建造出世界第一臺E級超算。
“天河三號”原型機(資料圖)
在2018年中國高性能計算機TOP100排行榜中,三大E級超算原型機均進入性能榜前十,分列第四、第六和第九位。同時,國外廠商無一入圍這項榜單中,是中國超算TOP100榜單首次實現(xiàn)“全國產(chǎn)”。
不過,新華網(wǎng)2019年11月曾撰文分析:從上榜數(shù)量和性能上看,中國已躋身超算大國之列。但是如果把超算“拆”開來看,中國超算發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先,在計算機芯片研制方面美國公司仍占據(jù)絕對優(yōu)勢,在上屆超算500強榜單中排名前兩位的“頂點”和“山脊”,均使用了IBM公司生產(chǎn)的Power9中央處理器。從市場占有率來看,英特爾公司仍是中央處理器領(lǐng)域的“霸主”,上期榜單中約94%都使用了英特爾“至強”或“至強融核”處理器。
“‘神威·太湖之光’因使用中國自主研發(fā)的‘申威’芯片而備受矚目,但更多中國企業(yè)建造的超算仍使用英特爾芯片,改變這種局面有很長的路要走?!蔽恼轮姓J為。
2019年6月,美國商務部將中科曙光、天津海光、成都海光集成電路、成都海光微電子技術(shù)和無錫江南計算技術(shù)研究所等5家機構(gòu)列入所謂“實體清單”。其中,中科曙光與江南計算技術(shù)研究所正是中國兩大E級超算原型機的研制方。
當時就有分析認為,中國超級計算機研制近年來加速發(fā)展,國際上中美競爭的格局已經(jīng)形成,這似乎并不是有的國家希望看到的。
事實上,早在2015年美國就開始對中國施行超算芯片禁售,從產(chǎn)業(yè)鏈條和技術(shù)層面進行遏制。不過,中國目前已完成超算自主可控生態(tài)體系的初步建設(shè)。“天河一號”、“天河二號”小規(guī)模試用自主研制的飛騰CPU;“神威·太湖之光”安裝40960個中國自主研發(fā)的“申威26010”眾核處理器。
另外,神威E級原型機硬件、軟件和應用三大系統(tǒng)中,處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片組、存儲和管理系統(tǒng)等核心器件全部為國產(chǎn)化。而“天河三號”E級原型機則采用自主的飛騰處理器、天河高速互聯(lián)通信和麒麟操作系統(tǒng),實現(xiàn)了芯片的全國產(chǎn)化,告別了前代的英特爾芯片。
而中國超算發(fā)展面臨的另一大挑戰(zhàn)是,軟件開發(fā)能力滯后限制了中國超算系統(tǒng)使用效率和應用水平。
有業(yè)內(nèi)人士認為,科學或工程上大規(guī)模研究使用的系統(tǒng)才能叫超算系統(tǒng)。美國許多超算系統(tǒng)直接部署在大學或國家實驗室等機構(gòu)。例如,去年6月首次上榜就排進前五的美國超算“弗龍?zhí)乩北蛔u為全球最強大超級學術(shù)計算機,部署在得克薩斯大學奧斯汀分校,已被用于模擬中子星撞擊和腦腫瘤研究等領(lǐng)域。
新華網(wǎng)文章中指出,中國提交的一些超算系統(tǒng)曾被認為是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,應用面較狹窄。但是近來這種情況已有所改觀,基于“神威·太湖之光”的兩項應用“千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬”“非線性地震模擬”分別于2016年和2017年獲得高性能計算應用領(lǐng)域全球最高獎項——戈登貝爾獎,展現(xiàn)了中國在高性能計算應用領(lǐng)域的強勁發(fā)展勢頭。
圖片來源:日經(jīng)中文網(wǎng)
(編輯:周遠方)
本文系觀察者網(wǎng)獨家稿件,未經(jīng)授權(quán),不得轉(zhuǎn)載。
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