新一期全球超级计算机榜单出炉中国继续扩大一个优势

新一期全球超级计算机500强榜单18日面世，美国超级计算机“顶点”蝉联冠军，中国继续扩大数量上的领先优势，在总算力上与美国的差距进一步缩小。

全球超算500强中国上榜数量蝉联第一资料图新华社记者逯阳摄

●速度

美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的“顶点”以每秒14.86亿亿次的浮点运算速度再次登顶，与半年前的速度相同。美国能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“山脊”、中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分列二三四位。

●数量

全球超算500强榜单每半年发布一次。本次榜单显示，中国境内有228台超算上榜，在上榜数量上蝉联第一，比半年前的榜单增加9台。美国以117台位列第二，日本、法国、德国依次位居其后。这是2017年11月以来，中国超算上榜数量连续第五次位居第一。榜单显示，中国企业继续保持上榜数量优势。联想、中科曙光和浪潮位居全球超算制造商前三位。与半年前相比，中科曙光和浪潮的位置发生互换。

●总算力

从总算力上看，美国超算占比为37.1%，中国超算占比为32.3%；半年前，美国超算占比为38.4%，中国超算占比为29.9%。

新一期超算榜单怎么看

格局

——因E级超算而变化

中国的“神威·太湖之光”曾多次夺得冠军，美国“顶点”在2018年6月首次登顶后已连续四次夺冠，但是比“神威·太湖之光”的运算速度优势并未进一步扩大。

全球超算格局虽然近来总体稳定，但未来可能因E级超算而变化。E级超算即百亿亿次超算，被公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”。从“顶点”的每秒近15亿亿次浮点运算速度到百亿亿次，这中间有相当大的发展空间，到E级超算实现时，可能会出现全新的榜单。

美国对此高度重视，在E级超算布局上追求“多重保险”，近期相继宣布建造“极光”“前沿”和“酋长岩”三台E级超算，交付时间预计为2021年至2023年。中国也在部署E级超算领域的“三连发”。中国自主研发的E级超算“天河三号”原型机2018年7月以来已开放应用，“天河三号”有望于2020年研制成功。神威E级原型机和曙光E级原型机系统也已完成交付。

挑战

——自主研发芯片与超算软件开发

从上榜数量和性能上看，中国已跻身超算大国之列；但是如果把超算“拆”开来看，中国超算发展还面临诸多挑战。首先，在计算机芯片研制方面美国公司仍占据绝对优势，排前两位的“顶点”和“山脊”均使用了国际商用机器（IBM）公司生产的Power9中央处理器。本期超算500强榜单中约94%都使用了英特尔“至强”或“至强融核”处理器。“神威·太湖之光”因使用中国自主研发的“申威”芯片而备受瞩目，但更多中国企业建造的超算仍使用英特尔芯片，改变这种局面有很长的路要走。

其次，超算软件开发能力滞后限制了中国超算系统使用效率和应用水平。美国许多超算系统直接部署在大学或国家实验室等机构。例如，今年6月首次上榜就排进前五的美国超算“弗龙特拉”被誉为全球最强大超级学术计算机，部署在得克萨斯大学奥斯汀分校，已被用于模拟中子星撞击和脑肿瘤研究等领域。中国提交的一些超算系统曾被认为是互联网数据中心，应用面较狭窄。但是近来这种情况已有所改观，基于“神威·太湖之光”的两项应用“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”“非线性地震模拟”分别于2016年和2017年获得高性能计算应用领域全球最高奖项——戈登贝尔奖，展现了中国在高性能计算应用领域的强劲发展势头。

网友评论

超级计算机

超级计算机（Super computer）是指能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算的电脑。就超级计算机和普通计算机的组成而言，构成组件基本相同，但在性能和规模方面却有差异。超级计算机主要特点包含两个方面：极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度，因此它可以在多种领域进行一些人们或者普通计算机无法进行的工作。

超级计算机是1929年《纽约世界报》中最先报道出的一个名词，它是将大量的处理器集中在一起以处理庞大的数据量，同时运算速度比常规计算机快许多倍。但是从结构上看，超级计算机和普通计算机都是大同小异的，而这种并行化处理使得人们可以对庞大数据进行处理，进而影响到各个行业运行，其意义十分重大，1976年美国克雷公司推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机，突出表现一国科技实力的超级计算机，堪称集万千宠爱于一身的高科技宠儿，在诸如天气预报、生命科学的基因分析、核业、军事、航天等高科技领域大展身手，让各国科技精英竞折腰，各国都在着手研发亿亿级超级计算机。

一般来说，超级计算机的运算速度平均每秒1000万次以上，存贮容量在1000万位以上。如美国的ILLIAC-Ⅳ，日本的NEC，欧洲的尤金，中国的“银河”计算机，就属于巨型计算机。巨型计算机的发展是电子计算机的一个重要发展方向。它的研制水平标志着一个国家的科学技术和工业发展的程度，体现着国家经济发展的实力。一些发达国家正在投入大量资金和人力、物力，研制运算速度达几百万亿次的超级大型计算机。

自2009年我国国防科技大学发布峰值性能为每秒1.206千万亿次的“天河一号”超级计算机，我国成为美国之后第二个可以独立研制千万亿次超级计算机的国家。尤其2016年神威太湖之光的出现，更是标志我国进入超算世界领先地位。超级计算机可以代表一个国家在信息数据领域的综合实力，甚至可以说影响到国家在世界科学技术上的地位，不仅如此，在大数据时代即将到来之际，超级计算机的实际应用也相当可观。