中國神威超級計算機成全球最強 核心部件全為國產

北京時間今天(6月20日)下午3點，國際TOP500組織在德國法蘭克福公布了最新的世界超級計算機TOP500排名，我國自主研製的「神威太湖之光」超級計算機，成為全球最快的超級計算機。

「神威太湖之光」計算機系統在國家863計劃支持下，由國家並行計算機工程技術研究中心研製，並落戶國家超級計算無錫中心。

根據國際TOP500排名公布數據，「神威太湖之光」超級計算機系統的峰值性能達到了每秒12.5億億次，持續性能達到每秒9.3億億次，性能的功耗比為每瓦60億次。

這三項關鍵指標均居世界第一。

它也成為世界上首台運行速度超過10億億次的超級計算機，實測速度是第2名的3倍。

它一分鐘的計算能力，相當於全球70億人同時用計算器不間斷計算32年。

同時，它還是我國第一台全部採用國產處理器的世界第一的超級計算機。

目前，超級計算機主要應用於重大的科學研究、國防尖端技術和國民經濟領域的大型計算課題及數據處理任務，如航空航天、大範圍的氣象分析、新藥研製，基因序列分析等。

目前，它已經承擔了包括氣候分析、地球環境模擬等在內的30多個重大項目的數據計算任務。

「神威太湖之光」超級計算機的應用成果也得到了國際認可。

「戈登貝爾獎」堪稱超級計算機應用領域的諾貝爾獎，在此之前，國內還從未斬獲，甚至沒有進入提名。

而今年，這一獎項的提名中，「神威太湖之光」超級計算機有3個課題入圍，成為我國在該領域的一次重大突破。

突破封鎖 核心部件自主研發

「神威太湖之光」超級計算機是我國第一台全部採用國產處理器構建的世界第一的超級計算機，它的研製成功，也標誌著我國超級計算機的研製突破了國外長期的技術限制。

在「神威太湖之光」超級計算機面世之前，我國的「天河二號」曾多次獲得全球超級計算機500強第一，但其採用的是英特爾處理器，受制於人。

去年4月，美國商務部發布了一份公告，決定拒絕英特爾公司向中國的國家超級計算廣州中心出售「至強」晶片用於「天河二號」系統升級的申請，國家超級計算長沙中心、廣州中心、天津中心和國防科技大學四家國家超算中心被列入出口管制名單。

而「神威太湖之光」超級計算機經過技術攻關，自主研發「申威26010」眾核處理器，由此打破了國外的技術封鎖，雖然它只有大約一英寸的大小，但是它的計算速度達到了每秒3萬億次 相當於20台目前市場上主流筆記本的計算速度，而「神威太湖之光」超級計算機，就是由40960個這樣的處理器組成。

實現技術突破的不僅是核心部件處理器，從2014年項目立項開始，科研人員打破國外的技術限制，自主研發了全部軟體，建立了基於「申威」處理器的高性能計算軟體生態鏈，實現了整個系統的自主可控、安全可靠。

中國用1塊金剛石建成世界首台量子計算機

資料圖：金剛石

參考消息網12月11日報導 俄媒稱，中國學者使用一塊金剛石建成世界上首台量子計算機。

該計算機能夠在不到一秒的時間內提取獲得被編碼的信息，而普通的計算機要完成這一工作則需要幾年甚至十年的時間。

據俄羅斯衛星網12月11日報導，以杜教授為首的中國科技大學研究人員小組建立了一個新的系統，這個系統可以使用相應的方式退出體系結構。

比起普通二進位計算機，這一系統使得能夠進行更為大量的計算。

通常，這種系統都需要帶有氣候檢測的特別裝備實驗室，而這一新模型卻能夠在普通的房屋內也能夠安全存放。

其量子計算能夠在普通室溫的條件下工作，這是藉助於金剛石中少量的氮來完成的。

報導稱，這一工作的主要目的是使量子計算機能夠用於商業用途。

他們可以處理龐大容量的信息，並以比傳統計算機更快的速度解決一些複雜問題。

就在兩三年前，量子計算機被認為是大多數學者遙遠的夢想。

因大量的技術問題，很多人認為，在計算機能夠投入應用之前，建造這一計算機則需要十年。

報導稱，一些在量子機械基礎上所研製出為特別計算所使用的系統首先是被美國一些公司所發明出來的，如其中的洛克希德馬丁公司及洛斯阿拉莫斯國家實驗室。

美日：心服口服 天河二號連續第6次稱霸世界

如果說大嘴川普(Donald Trump)還需要其它證據來表明美國不再「偉大」的話，那麼他完全可以拿「超級計算機」來說事。

自從2013年以來，中國的「天河二號」超級計算機就一直雄居全球超級計算機500強榜單之首。

在11月16日公布的新一期全球超級計算機500強榜單中，「天河二號」超級計算機再度稱雄，這也是此計算機連續第六次稱雄。

另一個引人注目的變化是，中國入圍這一榜單的超算數量比上期激增了近2倍，而美國上榜數量卻降至歷史最低水平，但仍有201台上榜。

中國大陸超算上榜數大增

據國際TOP500組織當天發布的榜單，第一名「天河二號」的浮點運算速度為每秒33.86千萬億次，第二名美國「泰坦」的浮點運算速度為每秒17.59千萬億次。

第三名至第五名依次為美國「紅杉」、日本「京」和美國「米拉」超級計算機。

實際上，這5台超級計算機的排名自2013年6月以來就沒有變化。

排行榜主要編撰人、美國田納西大學計算機學教授傑克?唐加拉對新華社記者說：「榜單前5強非常強大，造價也非常高，可能還需要一年時間才會有一台新的超算系統進入其中。

」

此次榜單最大的變化就是，美國入圍數量雖然相對其他國家依然優勢明顯，但已從今年7月的231台降至此次的201台，是該榜單1993年發布以來美國上榜數量的最低水平。

與此相反，中國大陸超算的上榜數量出現大幅增長，從半年前的37台增至現在的109台，多於歐洲的上榜超算總數107台。

中國在超算領域的進步不僅表現在上榜數量方面，還體現在生產製造領域。

在此次榜單中，中科曙光的超算系統入圍49台，超過傳統超算巨頭IBM公司的45台，位居惠普公司的156台和克雷公司的69台之後。

中國聯想超算系統入圍25台。

由於聯想去年收購IBM的X86伺服器業務，一些原本屬於IBM的超算系統現在改標為IBM/聯想(9台)或聯想/IBM(5台)。

但這些並不包括在聯想上榜的25台超算之內。

另外，浪潮也有15台超算上榜。

專家否認中國超算領域存在過熱問題

對於中國超算的迅速增長，該排行榜的主要編撰人、美國田納西大學計算機學教授傑克唐加拉對記者說，這主要是中科曙光、聯想和浪潮這3家中國公司共同發力的結果，其中高性能計算機生產商中科曙光提供了中方大部分超算系統。

TOP500組織的一份聲明寫道：「隨著多家中國生產商在高性能計算機領域日益活躍，中國企業作為生產商正在占據這一領域的更大份額。

」

美國加利福尼亞大學河邊分校的超級計算實驗室負責人陳子忠認為，這一進步「是中國計算機專家長期努力的結果。

這表明，中國與美國在綜合國力上的差距越來越小」。

關於迅速增多的中國超級計算機能否得到有效利用的問題，唐加拉的看法是，超級計算機是一種複雜工具，需要對人員進行高級培訓才能有效利用，「這一過程需要時間」。

陳子忠指出，中國在超算領域沒有過熱的問題。

目前，中國在超算的硬體方面與國外的差距正越來越小，但在超算的軟體研製、應用開發和人才培養方面還有待進一步提高。

如果超算軟體人才不足，就有可能導致部分超算硬體的利用效益不高。

商英特爾公司稱世上沒有超算專用晶片

今年年初，美國政府曾把與超級計算機相關的4家中國機構列入限制出口名單。

在這種情況下，為何中國上榜全球超算500強名單的數量不降反升?

陳子忠解釋說，上述禁令並未禁止中國整個行業使用美國企業製造的晶片。

晶片製造商英特爾公司的一名發言人對新華社記者說，其實並沒有什麼超算專用晶片，「天河二號」使用了英特爾的至強(Xeon)處理器和Xeon Phi協處理器，這是非常普通的產品，全世界的電腦商店都可以買到。

專家稱美國超算領域領先地位依然穩固

專家還認為，雖然此次美國超算的上榜數量降至歷史最低，但美國在超算領域的世界領先地位依然穩固。

今年7月，美國啟動「國家戰略計算計劃」，目標是到2025年建造世界上運算最快的計算機，其運算速度將達到每秒100億億次，相當於「天河二號」運算速度的30倍。

此前，美國還宣布在2017年前後建造數台運算速度是「天河二號」3到5倍的超級計算機。

唐加拉認為，美國「國家戰略計算計劃」揭示了高性能計算的未來發展，「表明高性能計算很重要，應該嚴肅對待」。

陳子忠表示，某個國家如果沒有與超算研發相對應的計劃，那麼該國與超算領域領先國家的差距可能會拉大。

「雖然美國在TOP500榜單上的超算系統數目不會大幅增加，但美國在超算領域的綜合實力會更加強大，其領先地位仍會比較牢固」。

他建議，為保持在超算領域的競爭力，中國需要研發自己的高性能晶片，開發自己的超算系統軟體和應用軟體，並加強超算人才的培養。

TOP500榜單是對全球已安裝的超級計算機「排座次」的權威排行榜。

從1993年起，由TOP500國際組織以實測計算速度為基準每半年發布一次。

新聞背景

「數」說全球超算500強排行榜

1 自2013年6月以來，該排行榜前5名沒有變化，依次是中國「天河二號」、美國「泰坦」、美國「紅杉」、日本「京」和美國「米拉」超級計算機。

2 榜單前10名出現兩個「新面孔」，分別是排名第六的「三一」和排名第八的「花尾榛雞」。

「三一」超算由美國能源部下屬洛斯阿拉莫斯與桑迪亞兩個國家實驗室共同管理運營;「花尾榛雞」超算則安裝在德國斯圖加特大學高性能計算研究中心。

3 從總數看，美國以201台占據榜首，但已降至自1993年該榜單發布以來的最低水平。

歐洲從上一期的141台減少到107台，其中德國32台、法國和英國各18台。

另一個超算強國日本從上一期的40台降至36台。

4 中國大陸入圍109台，比上一期的37台增加了幾乎2倍。

中科曙光(49台)、聯想(25台)和浪潮(15台)共同發力促成中國超算迅速發展。

5 從公司角度看，惠普生產的超級計算機最多，為156台。

其次是美國克雷公司，貢獻了69台。

中科曙光以49台位居第三，聯想以25台居第六位，浪潮以15台位居第八。

此外，聯想去年收購IBM的X86伺服器業務，一些原本屬於IBM的超算系統現在改標為IBM/聯想(9台)或聯想/IBM(5台)，但這些並不包括在聯想上榜的25台超算之內。

6 此次上榜的超級計算機中有80台超算的浮點運算速度超過每秒千萬億次，而上一期為68台。

7 此次上榜的超級計算機中共有445台採用英特爾晶片，占上榜超算總數的89%。

而上一期，這一數字為86.2%。

採用IBM公司開發的Power處理器的超算系統從上期的38台降至26台。

8 此次上榜的超級計算機中，有98%的超算系統使用的處理器至少有6個核心(即負責執行計算、數據處理等最重要任務的內核)，88%的超算系統運用至少含8個核心的處理器，47%的超算系統使用內含10個或更多核心的處理器。

9 上榜的全部超算系統的平均計算能力提升速度從2013年開始放緩，現在已降至每年提升約55%，而1994年至2008年間為90%。