超算排行榜中國接連創紀錄 美仍是超算第一強國

【環球軍事報道】美國當地時間16日，在國際TOP500組織發佈的世界超級計算機500強排行榜上，中國國防科技大學研製的天河二號再次位居第一，成為世界超算史上第一台連續6次奪冠的超級計算機。更讓全球有些瞠目結舌的是，中國上榜的超級計算機從半年前的37台猛增到109台，超過歐洲與日本，排名第二。中國超級計算機在半年內是如何實現這樣的井噴式發展？中國超級計算機的“大躍進”到底是樣子工程還是實際需求所致？《環球時報》記者17日就此採訪了多名業內專家。

中國超算“井噴式增長”

美聯社16日稱，國際TOP500組織是發佈全球已安裝的超級計算機性能排名的權威機構，以系統的實測速度(Linpack測試值)為基準進行排名，每年發佈兩次。位居排行榜首位的超級計算機，代表了世界超算的頂尖水平。在本次發佈的榜單中，前5名仍和此前保持一致。從2013年6月起，天河二號便成為全球運算速度最快的超級計算機。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”為17.59千萬億次。三至五名依次為美國“紅杉”、日本“京”、美國“米拉”。

儘管美國已宣佈建造全新超級計算機“極光”的計劃，但即便一切順利，正式面世也得等到2018年，這幾年內天河二號的地位很難動搖。這次榜單最讓外界震撼的是中國超級計算機上榜率的巨大提升。從整體的超算數量來説，雖然美國仍以201台佔據榜單總數的第一，但相比上屆的231台已有明顯下降，也是TOP500榜單1993年發佈以來的最低水平。第二名的中國上榜數量達到109台，比上屆(37台)增加了兩倍，超過歷史76台的最高水平(第43屆)。歐洲則以107台超算位列第三名。

若按照上榜超算生產企業來統計，惠普(156台)與克雷(69台)依然佔據前兩名，來自中國的中科曙光(49台)超過傳統巨頭IBM(45台)躋身第三，這也是曙光首次以三甲的身份在榜單中亮相。業內人士告訴《環球時報》記者，中科曙光的超級計算機在海外市場也做得風生水起，目前已遠銷東歐和東南亞地區，甚至在北美市場都已開拓出一定的市場份額。另兩家中國企業聯想、浪潮也分別有25台和15台上榜。

中國超算上榜數量為何猛增？

短短半年內，中國超算在TOP500榜單中的份額為何會出現如此驚人的增長？《環球時報》記者17日聯繫到正在美國參加TOP500頒獎典禮的中國計算機學會高性能計算專業委員會秘書長、中科院研究員張雲泉。張雲泉表示，中國軍團突然發力，首先是因為2015年新發布的中國超級計算機排行榜HPC TOP100的入門性能首次全面超越6月的世界TOP500的入門性能，因此從理論上講，中國TOP100的所有超算都能上榜，至少有100台。其次，雖然這次TOP500的統計方法沒有變化，但統計範圍擴大了，從傳統的科學計算擴大到互聯網服務和大數據、雲計算。互聯網廠商通過大數據服務特別是深度學習算法創新，重新發現超算尤其是異構眾核加速計算的重要應用價值，成為中國超算發展新的增長極。

曙光高性能計算技術總監戴榮博士17日則提到中國超算猛增的另一個原因：近年中國本土廠商對TOP500的重視程度日益增加，提交的系統數量和數據也更完備。這次是近年累積未報系統的一次集中申報，因此係統數量看起來增長較多。此外，受益於中國互聯網市場的快速增長，曙光今年新增的超算系統主要應用於互聯網領域，這也促使中國超算發展速度超過國際平均水平。

美國仍是超算第一強國

張雲泉認為，中國超算發展如此快的重要原因是國家在科研經費上的長期持續投入。此外，大數據應用越來越熱，對互聯網公司的實際業務產生重大影響，互聯網公司開始大量採購以GPU加速的超級計算機。

中國超算增長這麼快，是否意味着世界超算格局的變動？張雲泉強調，世界超算的格局近期不會有太大變化，美國超算實力也不會就此衰落。他認為，中國必須儘快加大對新一代超算技術和整機系統的研製力度，防止在下一個週期的競爭中落後。戴榮也認為，超算第一強國仍是美國，美國牢牢掌握着處理器、網絡、存儲等核心芯片技術。美國在超算領域仍在不斷加大投入，美國總統奧巴馬在今年7月簽署總統令，要求建立國家戰略計算規劃，以推動高性能計算的研究、開發和部署。

美國《華爾街日報》引用美國專家的話解釋稱，儘管谷歌、亞馬遜以及臉譜等美國互聯網巨頭斥資數十億美元打造類似超級計算機的大型數據中心，然而這些系統並未針對TOP500榜單的測評機制進行強化，這也是美國超算上榜數量表面上有所下滑的原因。

中國超算實際應用如何？

據介紹，TOP500榜單之所以重要，是因為它可以直觀簡潔地衡量一個國家在計算機模擬領域的競爭力。這些系統最初主要被用作基礎科學研究，現在則越來越多地被用在模擬消費產品的流通，應用範圍越來越廣。

中國超算的井噴式發展，也讓外界懷疑相關應用是否跟得上，會不會存在系統空轉的情況？對於這些質疑，張雲泉回應稱，中國超算的應用水平近幾年發展迅速，已從幾百核並行的應用向幾十萬核甚至幾百萬核的並行可擴展能力邁進，在計算流體力學、氣候變化模擬、新材料、新藥研製、生物信息學、複雜電磁仿真、近地飛行器模擬等領域湧現出一批自主研發的超算行業應用軟件。為充分利用超算資源，超算中心引入超算、雲計算和大數據三類應用共存的應用模式，緩解超算空轉的現象。

今年年初美國曾把與超級計算機相關的4家中國機構列入限制出口黑名單。不過該禁令只適用中國國家超級計算機長沙中心、天津中心、廣州中心以及國防科學技術大學，並沒有禁止中國整個行業用美國芯片。張雲泉表示，由於中國一直投入巨資研製自主可控核心技術，禁運雖然短期內可能拖延兩套百P系統的交付，但從長期來看，反而有助於中國下定決心，投入更多資金髮展國產高性能處理器和超算系統。天河二號之前已擬定升級預案，正在用自主研製的中國加速器取代美國產品，相信明年會完成整個系統的升級。

【環球時報記者 劉揚 特約記者 魏雲峯】