新型国产超算称雄全球 “中国芯”望再受关注
新一期全球超级计算机500强榜单昨日揭晓，中国超算创下两项“历史首次”，彰显中国在芯片、计算机硬件系统、操作系统、并行算法等核心技术上的自主研发能力。
最新榜单显示，在“天河二号”过去3年连续6度称雄“全球超级计算机500强榜单”后，使用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取而代之荣登榜首，后者是首次完全用中国“芯”制造的中国最强大的超级计算机，意味着中国掌握了超算制造的主要核心技术。在此基础上，中国超算上榜总数量有史以来首次超过美国，名列第一。从公司角度统计，中国联想、中科曙光及浪潮的超算数量在榜单上分列第二、四、八名。
首次使用自主知识产权芯片
据悉，“神威太湖之光”由国家并行计算机工程技术研究中心研制，安装在国家超级计算无锡中心。根据国际TOP500组织当天发布的榜单，“神威太湖之光”的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次，不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍，其效率也提高3倍。更重要的是，与“天河二号”使用英特尔芯片不同，“神威太湖之光”使用的是中国自主知识产权的芯片。
该组织在一份声明中写道：“中国在国际TOP500组织第47期榜单上保持第一名的位置，凭借的是一个完全基于中国设计、制造处理器而打造的新系统。”
“神威太湖之光”的夺冠堪称中国“芯”走上自主之路的里程碑式事件。中科院研究员黄晓刚告诉上证报记者，对于此前“天河二号”的遗憾，这次“神威太湖之光”做了充分的弥补，主要体现在一个完整的超级计算机从芯片级别，到模组级别，到PCB版设计，到操作系统，到并行算法，完全自主研发、设计、生产，是一个自成体系的作品。这一事件证明中国在芯片、计算机硬件系统、操作系统、并行算法方面已经完全自主掌握了许多核心技术。如果中国科研人员能够将这些核心技术和知识逐渐拓展到商用大型计算机、个人计算机领域，中国从核心技术的“客户”转变为“供应商”，指日可待。
值得一提的是，除了中国“芯”自主能力的提升外，中国超级计算机不断增多也成为一个“趋势”。最新榜单数据显示，中国超算上榜总数量有史以来首次超过美国，名列第一。从上榜总数看，中国从上一期的109台猛增至现在的167台，成为全球名列第一的高性能计算机用户。从公司角度看，美国惠普生产的超级计算机依然最多，为127台；其次是中国联想，从上一期的25台大幅上升至84台。
这是一次“质”与“量”双重实力的展示。中科曙光总裁助理、HPC产品事业部总经理曹振南在接受上证报记者采访时指出，首先在“量”上，中国在总上榜数首次超过美国。同时，在同步发布的Green500全球能效比最高、最绿色的超算排名前十名中，有6台是中国的超级计算机。在“质”上，首先，排名第一的“神威太湖之光”全面采用了国产处理器和操作系统，这是我国首次通过自主研发的技术而非国外技术取得第一名的成绩，这说明我们在超算的核心技术上已具备了一定的实力。
其次，在Green500中可以发现，中国的超算系统正在重视超算的能耗问题，而不仅仅追求运算速度，更有多套系统使用了我国自主研发的节能降耗技术，例如曙光首创的液冷技术（也称45℃温水水冷技术）。“这些好的现象会良性地促进和推动我国超算产业生态的发展，既可带动上游核心技术的研发，也可促进下游应用的发展。”
浪潮集团董事长孙丕恕则表示，超算本身的发展对行业大有助益，这是国家重视科技自主创新的集中体现，产业链相关公司有望从中受益。
超算实际应用有待加强
但不可否认的是，在芯片研发领域，美国仍有较大优势。上榜超算中，有455台使用英特尔芯片，使用ＩＢＭ和超威半导体公司（ＡＭＤ）芯片的分别为23台和13台。
海通证券计算机行业首席分析师郑宏达告诉记者，此次“神威太湖之光”依赖中国“芯”登顶TOP500榜单，意味着我国IT自主化能力的提升，但超算偏重于系统集成，从主流厂商的芯片应用情况来看，中国企业在核心技术的应用广泛性方面仍需努力。
国家863计划高效能计算机及应用服务环境重大项目总体专家组组长、北京航空航天大学教授钱德沛建议，要围绕国产处理器建立生态系统，要有更多的研究团队、公司为国产处理器研发软件，研发面向市场的服务器系统，否则不可能会形成产业规模，目前中国仍然存在重机器、轻环境、轻应用的做法。
值得欣慰的是，中国超算产业已经注意到了应用的重要性。在登顶TOP500的同时，基于“神威太湖之光”系统的三项全机应用已入围国际高性能计算应用领域最高奖——戈登贝尔奖，这不仅是中国团队首次入围，更占据了全部入围数量的半壁江山。
负责“神威太湖之光”运行与维护的国家超级计算无锡中心主任杨广文透露，中心将设立应用基金，选择核心应用项目给予支持，并采用与国内外优秀应用团队建立联合研究实验室的办法，聚集人才，解决中心应用人才短缺问题。
以中科曙光为例，据曹振南介绍，如今曙光高性能计算（或称超算）应用领域已经覆盖人工智能与深度学习、生命科学、地球系统、工程计算、工业仿真、气象海洋、石油物探、环境监测等诸多领域，如今应用于新兴领域的高性能计算系统占比越来越大。
曹振南告诉记者，国家“十三五”规划中提出的“创新驱动”、“智能制造2025”、“两化融合”等战略和政策的提出以及目标的实现，都离不开超算及其应用，预示着巨大的国内市场空间，一方面是在深度学习、大数据等新兴领域，一方面是在高端制造业等传统领域，超算的前景被广为看好。
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