「神威&天河」碾壓「泰坦」超級計算機超越美國

在超級計算機領域，美國一度是世界上的霸主。

今天，美國的霸主地位卻是蕩然無存，在德國法蘭克福召開的全球超算大會（ISC2017）公布了「超級計算機500強」榜單，中國超級計算機「神威·太湖之光」與「天河二號」連續第三次奪得榜單前兩位，甚至將美國擠出了前三位置，可以說是中國面對美國在科技上一大具有周昂要意義的勝利。

超級計算機

超級計算機是一個國家最高水平的計算設備，代表著一個國家的科技發展水平和綜合國力。

中國在超級計算機領域的顯著成果也預示了中國有望在科技領域上趕超美國，這也讓美國這個曾經的科技強國面臨著十分尷尬的局面。

美國最好的超級計算機屬於美國能源部，一直以來也是長期霸占超級計算機世界第一的位置。

但是經過幾年的發揮在哪，中國的一直以來，美國能源部所使用的超級計算機長期占據著世界第一的位置。

但是今年的全球超算會上，神威·太湖之光93 PFLOP的極限性能（1 PFLOP 等於每秒一千兆次的浮點運算），以五倍的巨大優勢碾壓了美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室開發的「泰坦」（18 PFLOP）超級計算機。

為了扭轉這種尷尬的局面，美國能源部與慧與科技達成合作成立了「The Machine」項目。

中國並沒有因為因此而自滿，在超級計算機領域並不想給美國反超的機會，針對美國宣布在2021年正式突破百億億次超級計算機的計劃，中國國家計算機中心宣布在2017年年底推出百億億次超級計算機原型，並於2020年正是運行。

三大難題

百億億次超級計算機技術瓶頸

1. 海量（GW級別的）的電力需求和冷卻需求

2. 一款可以高效連接成千上萬塊晶片和內存的構架

3. 一個可以進行每秒10的18次方次計算的作業系統和軟體。
   
   

當然

三個難題的解決也並不是唯一的解決方法，只要疊加足夠CPU，也可以將FLOP 量級提升至達到每秒 10 的 18 次方的程度。

但是這種方法也存在著極大制約，因為這種首先運行速度難以保證，而且運行成本也是難承受的。

美國能源部「百億億次級計算計劃」 （ECP）

美國在超級計算機領域此時正在和中國爭鋒相對，尤其是美國能源部宣布和慧與科技以一個目的性強但是更為緩慢的路經來實現百億億次超級計算機的開發。

事實上美國的百億億次計算機項目早早在歐巴馬時代就獲得了大量的資金支持，還成了一個名為PathForward的專項基金。

慧與的底氣

據調查，慧與的計劃是在其「The Machine」項目中的「Memory Driven Computing」（基於存儲的計算架構）的基礎上打造超級計算機。

用簡單的方式來說，慧與的要打造一個高速、高內存、低能耗的硬體體系，實現百億億次超級計算機的目標。

雖然慧與提出了很好的理論，也取得了一定的進展，但是距離百億億次超級計算機還有很大的距離。

與此同時，中國並未停止自己的步伐，中國國家超級計算機中心已經成功開發出一款專門為超級計算機而設計的260核的RISC（精簡指令集）晶片，在5平方厘米的新派集成了260個運算核心，更是擁有數十億電晶體，單片計算量已經達到了3萬億次每秒的程度，達到了當今世界領先水平。

和中國超級計算機中心相比，慧與沒有獨立開發出晶片的能力，只能將希望寄託於晶片廠商身上，在技術和效率上和中國超級計算機中心相比差距不小，要想趕在中國之前完成百億億次超級計算機難度可不是一般的大。

不過美國的科技實力一直以來都是出於領先地位，在超級計算機方面中國雖然占據了不小的優勢，但是面對美國的挑戰中國也並不會輕鬆。

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