全球超算500强榜单出炉：中国再次占据头把交椅 美国无缘前三

第47届世界超算500强榜单近日在于德国举办的国际超算大会上发布。中国不仅在世界最快计算机一项上蝉联冠军，其他排名上也继续名列前茅。

多年来，中国一直在超级计算机500强榜单中占据榜首。由中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机已在500强榜单上数度称雄。

中国“双星闪耀”再次领跑

此次中国“神威·太湖之光”和“天河二号”连续第四次分列冠亚军，其浮点运算速度分别为每秒9.3亿亿次和每秒3.39亿亿次。 “神威·太湖之光”的运算速度是原冠军中国“天河二号”的近三倍，更重要的是“神威·太湖之光”实现了包括处理器在内的所有核心部件全部国产化。

这是美国连续第二次没有超算进入前三名。美国“泰坦”继半年前被瑞士“代恩特峰”赶超而落到第四名后，此次又被日本的“晓光”超过，屈居第五名。

除此之外，中国超算上榜总数也可圈可点。500强榜单每半年发布一次，中国去年6月以167台对165台的微弱优势首次超过长期独占鳌头的美国;去年11月，两国均有171台上榜，并列第一;今年6月，美国以169台对159台反超中国，再获第一。

但此次中国上榜总数达到历史最高的202台，而美国降至144台，双方又一次交换位置。

世界500强超级计算机榜单的组织者称，在计算机总体性能方面中国亦赶超美国，并称“见证了中国和美国并驾齐驱的超算优势”。

从厂商来看，中国浪潮表现出色，这次上榜数量从半年前的20台上升至56台，在计算机企业中位列第三。浪潮高性能服务器产品部总经理刘军介绍说，中国超算近年投入很大，企业建设步伐很快，注重产品技术创新，所以整体竞争力和表现有了较大提升。

面对成绩，刘军强调说：“我们需要清醒地看到，目前高性能计算市场上主流产品的核心技术如CPU、GPU都由美国公司主导并掌控。虽然中国的高性能计算应用能力和人才储备有了一定改善，但与美欧相比差距还是很大，需要持续努力发展。”

世界500强榜单始于1993年，是由美国田纳西大学劳伦斯伯克利国家实验室和云计算公司Prometeus的研究人员编制的，以计算机进行数学计算的速度对超算进行排名，每年发布两次，与年度超算大会一起举行。

中国在超算榜单上的连奏凯歌揭示了近年来中国超级计算能力的不断攀升。

这也标志着国际上高端计算能力的平衡发生了显著的变化，而且超算能力与国家的工业、学术和军事能力都密切相关。超算可用于模拟核武爆炸、天气预报、密码分析、设计航天飞机、探索宇宙历史、石油勘探和流体力学等，在许多科学领域都能大展身手。

军事专家雷泽表示，超级计算机已经成为一个国家科技竞争力的标志。中美超级计算机竞赛并不是为了“看谁跑得快”，更不是如冷战时代那般，为了争夺面子和国家威望而倾全国之力的鲁莽之举。

国家超算济南中心主任张云泉也表示，学科需求、计算的精度和规模无止境地向前发展，现在超算的性能无法满足使用，往往是超算应用降低精度要求、规模要求来配套现在超算的性能。

中国“弯道超车”，美国紧追不舍

不过，有业界人士指出，美国能源部正支持IBM建造两台新的超算“Summit”(顶峰)和“Sierra”(山脉)，其中“Summit”计算性能是“神威·太湖之光”的约两倍。

该超算位于橡树岭国家实验室，占地1万平方英尺，拥有20兆瓦的电力系统以保持运行和降温，这些电力足以给16300户人家供电。

“Summit”计算机预计明年投入使用，所以最快半年后，美国有望再次问鼎全球最快超算的宝座。

不过，中国已于2016年启动了新一代E级超算的研制，E级即ExascaIe(1000PFIops)，可以每秒以百亿亿次浮点计算，这种新一代超级计算机被全世界公认为“超级计算机界的下一座巅峰”，据称将于2019年年底落成。

专家谈超算竞赛：龙争虎斗，竞争白热化

中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长、国家超算济南中心主任张云泉在一次访谈中谈及，近年来500强超算榜单排名变化并不意味着中国已占据压倒性优势。

关于美国将研发的新超算，张云泉表示，“中国超算发展最好的时期，正好恰逢美国超算发展的低谷，打了一个时间差，后来居上，这也是国际超算发展经常出现的现象。从美国的计划来看，在明年下半年公布的下一代超算会采用很多新技术。比如全闪存技术、最新Power处理器、三维存储、克雷公司动态超算结构等等。而中国将来的E级超算再超越美国也需要一段时间。”

瑞士超算“代恩特峰”在芯片上采用了Intel的Xeon E5-2690v3和英伟达的NVIDIA Tesla P100 ，据称美国克雷公司在其中扮演了关键作用。

张云泉表示，欧洲超算制造能力相对一般，但超算应用能力不弱，欧洲一直以来重视商业模式，超算由很多大公司联合购买，商业化程度高，这对于中国有借鉴意义。由于欧洲市场很大，中国超算公司如联想、浪潮、华为、曙光现在都在进军欧洲市场。

据报道，美国政府资助国际商用机器公司、超威半导体公司、克雷公司、惠普公司、英特尔公司和英伟达公司开发下一代1000P超算，其研发总投资将达到至少4.3亿美元。

对此，张云泉说，“超算是国家工程，是计算机技术发展的龙头，需要的资金投入非常高。很多技术都是现在超算里做出来，然后再民用化。而且超算研发回报可以高达十几倍，只不过周期会长一些，而且风险较高。”

全球超算性能“指数式”增长

近年来，全球范围内上榜的超级计算机的性能和总数都稳步增长。

这张图表中，橙色点表示所有500台机器的性能表现，棕色三角形表示当年最快的超算速度，黄色方块表示榜单末尾第500名的超算速度。

时至今日，即使是榜单末尾的超算性能也已经能与2008年最快的超算速度比肩，距今还不到十年。

惠普企业是2017年末超级计算机的最大制造商，这是根据世界500强名单上的超算数量而得出的。

多年来，超级计算速度一直指数式快速发展，只在2012年的时候，由于处理器速度发展的下降，进步速度有所放缓。

500强榜单的组织者也已经开始通过一种新的速度测试来对超级计算机进行排名，该测试旨在更好地反映机器处理计算任务的范围、高性能的共轭梯度(HPCG)基准。按照这个标准，富士通在日本理研高等计算科学研究院的K电脑是最优秀的。

排行榜主要编撰人、美国田纳西大学计算机学教授杰克·唐加拉对新华社记者说，下一步超算将朝着百亿亿次计算能力进军，这些下一代超算“将是一个全新的品种，不仅速度快，而且以全新方式处理大数据，从而开辟人工智能、数据科学和模拟的新途径，带来新的见解”。