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环球时报新媒体|全球超算排行出炉！日本爆冷夺冠 中国不到40年即全球领先( 三 )


环球时报新媒体|全球超算排行出炉！日本爆冷夺冠 中国不到40年即全球领先
本文插图

如上图所示 ， 英伟达（Nvidia）加速器芯片的超算占绝对优势 ， 图中红线标出了国产加速器芯片的使用情况 。 使用国防科技大学的Matrix-2000加速器芯片的超算只有1台 。
尽管份额偏少 ， 但国产申威CPU+Matrix2000加速器芯片的组合已经在满屏的美制CPU和加速芯片的世界上撕开了一角 ， 这是一个向好的趋势 。
超算领域未来的竞争：E级超算
超算的运算速度会越来越快 ， 下一个标志性的节点就是E级超算 ， 也就是每秒运算1E Flops ， 即100亿亿次 。 目前 ， 中国 ， 美国 ， 日本都在开发E级超算 。
中国目前正在进行的E级超算项目有三个：天河三号、神威E级和曙光E级 。
2018年5月19日 ， 国家超算天津中心展示了天河三号原型机 。 天河三号的全配置主机计划在2020年投入使用 ， 性能计划为1EFlops. 天河三号将使用飞腾FT2000plus或者后续型号的CPU ， 以及国防科技大学的Matrix2000plus或者后续型号的加速器 。
2018年7月神威E级原型机落户于国家超算济南中心 ， 还需要三年左右的研发时间 ， 将在2021年正式投入使用 。 神威E级的CPU肯定是申威系列的最新型号 ， 加速器可能也会采用Matrix2000plus或者其后续型号 。
2016年7月4日 ， 中科曙光在其举办的“2016中科曙光技术创新大会（IDIC2016）”上宣布 ， 由其牵头的E级超算原型系统项目正式发布 ， 在核心技术方面 ， 曙光介绍了超融合自适应并行处理体系结构（HCAPP）和全浸没式相变液冷技术（整台超算浸没在冷却液中） ， 但对于所采用的CPU和加速器并没有更多消息透露 。 外界猜测曙光E级可能会采用中科院体系内研发的CPU和加速器（比如龙芯系列） 。 曙光E级的最终部署时间也将会在2020年以后 。
美国目前正在进行的E级超算项目也有三个：Aurora、Frontier和El Capitan 。
Aurora由美国能源部阿尔贡国家实验室负责建造 ， 将在2021年底投入使用 ， 预计使用英特尔CPU和英特尔Xe GPGPU加速器芯片 。
Frontier由美国能源部橡树岭国家实验室与Cray计算机公司（属于HPE的子公司）共同研制 ， 也将在2021年投入使用 。 建成后运行速度将达到1.5 Eflops 。
El Capitan由美国能源部劳伦斯·利弗莫尔国家实验室和HPE公司共同研制 ， 将于2023年初投入运行 ， 运行速度将达2 Eflops 。将使用AMD公司的CPU和GPU 。
日本将由富士通公司建造第一台E级超算 。 它将是目前世界最快的“富岳”Fugaku超算的后继型号 ， 也将沿用A64FX处理器 ， 预计在2021年完全建成投入使用 。
此外 ， 欧洲也有联合研制E级超算的计划 ， 预计在2022/2023年投入使用 。
中国超算之路
在我国超级计算机行业 ， 有一个被称为“玻璃房子”的典故 。
在上世纪八十年代 ， 西方国家通过“巴统”协议 ， 在高技术领域对我国进行封锁和限制 。 经过努力 ， 原石油工业部物探局花天价购买了一台IBM大型机 ， 还必须接受对方的苛刻要求 ， 把机器安放在一个中国人不得入内的透明的“玻璃房子”里 ， 以方便美国专家监控 ， 美国专家还要将监控日志定期上交给美国政府审查 。
“玻璃房子”的典故意味着这一战略级技术的缺失将直接影响到我国的国家安全和科研的未来 。 因此我国从上世纪八十年代就开始组织攻关 ， 参与研制超级计算机的“国家队”主要是国防科技大学和中科院计算所 ， 实际承担过相关技术研发的单位多达几十个 。
进入新世纪之后 ， 随着市场化的发展 ， 许多计算机企业也参与进来 ， 包括联想公司 ， 浪潮公司和曙光公司等 ， 下面的表格总结了中国在超级计算机行业的成果 。
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