维科技|全球超算500强榜单出炉 上榜数居首的中国有何隐忧

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由国际超级计算大会(ISC)公布的新一期全球超级计算机500强榜单在6月29日正式出炉。榜单显示,在全球浮点运算性能最强的500台超级计算机中,中国继续保持数量上的领先优势,超级计算机的数量为186台,上榜数继续位列全球首位。

2020年11月2日在中国国家超级计算天津中心拍摄的天河高性能计算机系统。(新华社)

全球超级计算机500强榜单始于1993年,每半年发布一次。自榜单发布以来,美国已不止一次失去速度最快的桂冠,但仍长期保持着上榜数最多的霸主地位。2017年11月,中国首次在超算上榜数量上登顶。

最新榜单显示,美国以123台超级计算机的数量位居次席,但其超算综合性能为856.8 Pflop/s,仍比中国超算算力更强,中国超算综合性能为445.3 Pflop/s。

从单个超算系统来看,日本的“富岳”(Fugaku)超算系统保持了2020年全球领先的优势,作为世界上第一台ARM架构处理器驱动的TOP500高性能计算集群,它拥有7,630,848个内核,可达到442 Pflop/s的HPL基准测试分数,速度领先第二名3倍。

排名第二、三位的分别是美国的“顶点”(Summit)和“山脊”(Sierra)系统。由中国国家并行计算机工程与技术研究中心(NRCPC)开发并设立在江苏无锡国家超级计算中心的“神威•太湖之光”以93 Pflop/s排名第四。

超级计算机被称为“国之重器”,伴随着新资讯科技时代及工业革命4.0的发展,超算技术已愈来愈被视为一个国家创新能力乃至综合国力的象征。作为具有很强的计算和处理数据能力的计算机,其主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统,在情报收集、破解等领域能力领先,它也被视为科技突破的“发动机”,随着应用的不断开发与完善,超算服务可应用于科学研究、产业发展的多个方面,成为解决人类难题的“超强大脑”。

超级机算机强大的计算能力在诸如天气预报、新材料研发、生命科学基因分析、人工智能、核工业、军事、航空航天等多个关键领域发挥着愈来愈重要的作用。在当下最亟待突破的研究领域——COVID-19新型冠状病毒的防治中,超算也正在发挥力量,助力流行病学及疫苗设计研究。公开资料显示,计算机专家与生命科学专家协同合作,通过超级计算机进一步加速了对新型冠状病毒基因组特性的研究。

自上世纪20年代美国出现“超级计算机”这一概念后,美国、日本,以及欧洲在这一领域不断竞逐,中国的加入更是使得这场超算之争更为激烈。

中国的超算天河二号曾经在2013年6月至2015年10月的6期TOP500榜单中连夺六连冠,直到2016年6月让位给本国的神威太湖之光。神威太湖之光则在2016年6月到2017年11月的4期TOP500榜单中连夺四连冠。2018年6月,美国重新夺回TOP500的第一名。2020年6月,日本的“富岳”(Fugaku)正式获认证,荣登TOP500排名第一。

目前,全球主要科技大国正围绕新一代百亿亿次(E级)超级计算机展开竞争,美国对此高度重视,相继宣布建造“极光”、“前沿”和“酋长岩”三台E级超算,中国也已开始E级超算部署三连发,目前中国E级超算原型机型已经研制完成,神威E级原型机、“天河三号”E级原型机和曙光E级原型机系统均已全部完成交付。

2021年4月8日,美国商务部网站发布公告,宣布将7家中国超级计算机实体列入“实体清单”,实际上这已不是华盛顿首次以威胁国家安全为名打压中国超算实体。

《华盛顿邮报》援引美商务部官员的说法称,这7个实体都与中国正在研发的世界首台“E级超算(Exascale)”有关,并表示被列入实体清单意味着,上述实体在未获得美商务部许可证的情况下,可能无法取得源自美国的技术。

美国旨在完成对中国“超算军团”的全面封锁,中国国家超级计算无锡中心主任杨广文早前在接受中国媒体《科技日报》采访时曾谈到,“美国早已将中国视为最有实力的竞争对手,过去美国政府一直禁止向中国出售高性能计算芯片,就是意图通过限售锁死中国超算快速发展的脚步。”

当今世界处于大变局之中,科技创新已被公认为是一个关键变量。在中美贸易战、中国经济结构发展方向转型的大背景下,随着国际竞争和形势的快速变化,中国超算的当务之急是掌握关键核心技术,包括处理器、光电子元件、3D内存、新型存储设备、应用软件等,加大对大数据与人工智能等新兴超算应用的支撑,全面打造国产超算生态环境,实现超算的可持续创新发展。

未来已来,对中国超算来说,未来亦可期。

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