美国重夺超算第一，中国反超还有机会吗？.doc

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1、美国重夺超算第一，中国反超还有机会吗？　　时隔五年美国Summit重夺超算第一　　超算，超级计算机，是所有计算机中运算速度最快、性能最强的一类，在科研和军事等尖端领域拥有举足轻重的地位，是综合国力的体现，堪称国之重器。或许这些高尖端的庞然大物距离我们寻常百姓的生活很遥远，所以我们甚至无法感知到它们的存在。但近期一些事件和一些消息则刺痛了很多国人的神经：美国最新发布“Summit”超级计算机在时隔五年之后，终于从中国的“神威·太湖之光”手中夺回“世界第一超算”宝座。　　　　美国“Summit”重夺世界第一超算宝座　　what？我们居然在这么高尖端的领先过美国长达五年之久？一些小伙伴看到这

2、则消息时或许会有这样的感叹。没错，答案是肯定的。出于好奇，笔者顺着这条新闻线索在这个陌生的领域找到了很多有趣的数据和有意思的故事，不敢独享决定梳理出来分享给大家。　　　　单个Summit超算服务器的内部结构　　借着Summit这个狠角色，我们先来进行一些科普小知识，超算究竟拥有如何惊世骇俗的计算能力呢？Summit超级计算机由IBM主导完成，整个超级系统由4608台计算节点，每个节点包含2个22核IBMPower9处理器（负责协调）和6个NVIDIATeslaV100图形处理单元加速器（负责计算），并可提供每秒高达20亿亿次的浮点运算速度峰值！　　　　27648枚NVIDIATesla

3、V100GPU核心提供超强算力　　那么，该如何理解这个每秒20亿亿次浮点运算呢？如果以我们常见的笔记本电脑为参照物的话，Summit超级计算机的运算能力相当于100万台笔记本；假如一个人每秒可进行1次运算，他需要活到63亿年以上才能与Summit的每一秒运算量相当。　　　　美国橡树岭国家实验室官员站在Summit前　　算力惊人Summit自然也是个大家伙，4608个节点每个都有如冰箱大小，总重量高达340吨，它被放置在将近900平米的一个超大房间内，据称连接这些节点的线缆就有接近300公里的长度。由于算力惊人自然，发热量自然巨大，因此全部采用水冷的散热方式。Summit每运行1分钟，就

4、需要1.5万升冷却液的流量，而它消耗的电量足以为超过8000个美国家庭提供照明。　　既然我们知道了美国Summit超算的实力不俗，那么中国的超算水平又在什么段位？　　全球超算排排坐中国实力并不弱　　对于全球超级计算机的排名情况，全球有一个比较公认的“TOP500”榜单，这是由国外权威的超算专家联合编制，在全球具有较高的公信力。在2018年度“超算TOP500榜”中，美国IBM最新发布的Summit和Sierra已经分列榜单的冠第1和第3名，而此前蝉联多年榜首的中国的“神威·太湖之光”和“天河2号”已经下降至第2和第4名的位置。　　　　全球超算TOP500榜前十位　　而如果你仔细查看这个

5、榜单的话，你会发现他们的排名是按照Rmax（实测峰值）和Rpeak（理论峰值）来进行排序。而对于任何一台计算机而言，Rpeak理论性能更多的是一种参考，Rmax实测性能则显得更为关键，即使是超级计算机也是如此。接下来我们将范围缩小至TOP5，看看这些世界顶级的超级计算机究竟在实力上有多大差距。　　　　全球顶级超算TOP5实力排名　　此前榜单的头把交椅由中国的神威·太湖之光把持数年，美国在五年之后发布Summit，重新夺回第一个宝座。从数据来看，Summit的实测峰值比神威·太湖之光高出了31%左右。由于我们采用实测峰值数据来进行比较，再考虑到两者创建时间的差别，因此两者的实际差距其实并

6、非像有些媒体宣称的那样近乎倍数的悬殊差距。　　　　中国超算实力规模依然全球最强　　接下来这组数据将会更加有趣，此前有媒体把TOP500榜单中的所有超级计算机进行了国别的归类，发现来自中国的超算上榜206台，比例高达41%。来自美国的超算上榜124台，比例是25%，中美两个超级大国统治了全球超过65%的超级计算机，虽然个体被美国超越，但中国超算的规模仍为全球当之无愧的第一。　　那么问题来了，中国如何再次超越美国Summit重夺全球超算性能第一的宝座？有的小伙伴说堆更多的处理器就好了，然而真实情况却并非这么简单！　　技术封锁下崛起的中国“芯”势力　　构建一整套全球顶级的超算系统并非是单纯的

7、堆砌处理器这么简单，首先要有足够强悍的计算个体芯片、先进的运算管理技术、操作系统的支持，以及足够的财力支持才能够造的出。当然这一切的背后，最核心的因素是还要有国家层面的政策扶持，以及足够的尖端科技人才储备。所以说，超算是一个国家综合实力的体现一点也不为过。　　　　中国天河二号超级计算机　　我国的超算起步比较晚，但是进步神速，这和我国高速发展需求和国家政策支持有着密不可分的关系。中国的天河二号超级计算机曾经6次蝉联世界超算TOP500冠军，确立了