在全球超算界的瑯琊榜上，來自中國的超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)連續(xù)五年佔(zhàn)據(jù)榜首。2017年的武林霸主神威·太湖之光，它的運(yùn)算速度更是領(lǐng)先了第二名天河二號(hào)接近三倍。中國與美國爭奪超算領(lǐng)域，從雙方的你追我趕到中國的強(qiáng)勢突起，靠的就是中國超算的自主創(chuàng)新。

神威·太湖之光，乍一聽這個(gè)名字，有人會(huì)問：這是甚么？是金庸筆下的武林高手？還是瑯琊榜中的稀世高人？

實(shí)際上，這個(gè)頗具武俠風(fēng)的名字屬于中國自主研發(fā)的世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

神威·太湖之光

甚么是超算？

超級(jí)計(jì)算機(jī)是指由數(shù)千甚至更多處理器組成、能計(jì)算普通電腦和伺服器不能完成的大型複雜課題的電腦，被譽(yù)為電腦中的珠穆朗瑪峰。現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度大都可以達(dá)到每秒一兆（Trillion，萬億）次以上。

超算是解決國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、國防建設(shè)等領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)性問題的重要手段，已成為世界各國爭奪的一個(gè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

超算能算啥？

作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的大腦，超級(jí)電腦已成為解決重大工程和科學(xué)難題時(shí)難以取代的工具。

簡而言之，超算是名副其實(shí)的神算子：能算天，能算地，能算命。借助超算，可以解決在交通工具製造、氣候問題、生物信息、地震監(jiān)測、地球科學(xué)、天體物理、公共健康、材料科學(xué)、人類/組織系統(tǒng)研究等領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性問題。

截至2017年，中國共建成六座超算中心，分別為國家超級(jí)計(jì)算天津中心、國家超級(jí)計(jì)算長沙中心、國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心、國家超級(jí)計(jì)算廣州中心、國家超級(jí)計(jì)算深圳中心和國家超級(jí)計(jì)算無錫中心。

開頭提到的神威·太湖之光是由國家平行電腦工程技術(shù)研究中心研製、安裝在國家超級(jí)計(jì)算無錫中心的超級(jí)電腦。它的浮點(diǎn)運(yùn)算速度最高可以達(dá)到12.5億億次/秒。換一個(gè)角度看，如果地球上的70億人每人手拿一個(gè)計(jì)算器，需要花32年時(shí)間才能完成。神威·太湖之光在1分鐘內(nèi)的運(yùn)算量，比美國最頂尖的超級(jí)電腦——田納西州的泰坦的運(yùn)算速度高出四倍。要計(jì)算一年當(dāng)中世界上甚么地方的風(fēng)力最強(qiáng)，過去在中國需要花費(fèi)3個(gè)月時(shí)間。神威·太湖之光則可在一週內(nèi)找到答案。

由德國和美國的幾位專家共同匯編的TOP500是針對(duì)全球已知最強(qiáng)大的500個(gè)電腦系統(tǒng)做出排名與詳細(xì)介紹的計(jì)劃。從1993年開始，每隔半年他們就會(huì)公布這樣一份超算領(lǐng)域的瑯琊榜。在2017年11月公布的排名上，神威·太湖之光連續(xù)第四次佔(zhàn)據(jù)榜首，穩(wěn)居武林之巔。此前曾經(jīng)六連冠的，來自中國國家超級(jí)計(jì)算廣州中心的天河二號(hào)排在第二。來自瑞士的代恩特峰（Piz Daint）、來自日本的曉光和來自美國的泰坦（Titan）分列三至五位。

2017年11月 TOP10

中國在第四次產(chǎn)業(yè)革命的核心動(dòng)力——超算上超越了電腦之祖美國，確立了自己在全球超算領(lǐng)域領(lǐng)先地位。

中國的這次超越是全方位的，在前十中，它有世界上最好和第二好的超級(jí)電腦，而美國的超算僅排五至八位。

所有上榜的500個(gè)超算中，中國有202臺(tái)，高于美國的143臺(tái)，在質(zhì)和量上，中國都遙遙領(lǐng)先，佔(zhàn)比達(dá)到40%，美國所佔(zhàn)的比例不足三分之一。其他國家的上榜超算數(shù)量——日本（35臺(tái)）、德國（21臺(tái)）、法國（18臺(tái)）、英國（15臺(tái)）并不能跟中美相比，而韓國則只有兩臺(tái)用于氣象廳的超算上榜（分列57、58位）。

2017年11月主要國家排名

中國此次在排名上超越美國，并不是一蹴而就的。事實(shí)上，很長一段時(shí)間里，在超算領(lǐng)域中國與美國呈現(xiàn)出雙強(qiáng)并立的局面。

在2015年6月及之前，中國與美國的差距還是很明顯的，此時(shí)全球超算領(lǐng)域可以說是美國一家獨(dú)大。從2015年下半年開始，中美之間的差距逐漸縮小，并且出現(xiàn)了冠亞軍交替的景象。其中在2016年11月，中美兩國還并列榜單第一。直至2017年11月，中國才第一次大幅度領(lǐng)先美國，坐穩(wěn)頭名。

（數(shù)據(jù)來源：TOP500網(wǎng)站）

對(duì)于中國超算的國產(chǎn)化情況，中國電腦學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專委會(huì)秘書長張?jiān)迫�介紹說，按照評(píng)估，天河系列的國產(chǎn)化程度是70%左右，濟(jì)南超算中心的神威藍(lán)光超級(jí)電腦能達(dá)到85%以上，神威·太湖之光的處理器則是全國產(chǎn)的。

中國已在這場比賽中大幅領(lǐng)先，美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室副主任西蒙（Horst Simon）說道：超級(jí)電腦系統(tǒng)的每一部件均在中國本土製造，意義重大。該實(shí)驗(yàn)室是超級(jí)電腦的主要使用者，并且協(xié)助編製全球超級(jí)電腦500強(qiáng)名單。TOP500網(wǎng)站則評(píng)論說，神威·太湖之光的性能結(jié)束了中國智慧依靠西方技術(shù)才能在超算領(lǐng)域拔得頭籌的時(shí)代。

《華爾街日?qǐng)?bào)》（The Wall Street Journal）也稱：憑藉一套搭載本土自主研發(fā)處理器晶片的世界一流超級(jí)電腦系統(tǒng)，中國鞏固了在這一電腦最高領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。

相關(guān)視頻：

《天河2號(hào)》-團(tuán)結(jié)香港基金

《走近科學(xué)》 20171106 領(lǐng)跑世界速度的超級(jí)電腦

參考資料：

《美國禁運(yùn)縮短了中國超算研製週期 倒逼中國自主化》環(huán)球網(wǎng) 2016/6/21

TOP500 List

《韓媒：超算是中國的天下，韓國高性能超算卻只用在氣象領(lǐng)域》 搜狐 2017/12/11

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