超算洗牌！美国“顶点”领先“神威·太湖之光”

专家建议我应加快E级超算系统研制

美国能源部下属橡树岭国家实验室6月8日正式宣布，已研发出被命名为“顶点”的超级计算机，其浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次，接近“神威·太湖之光”超级计算机的两倍。中国超算连续5年世界第一的地位将被美国替代。

“神威·太湖之光”对美国触动很大

“神威·太湖之光”是由国家并行计算机工程技术研究中心研制的超级计算机。2016年6月20日,法兰克福国际超算大会(ISC)上，“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首，成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。此后，中国团队凭借在“神威·太湖之光”上运行的全球大气非静力云分辨模拟、非线性地震模拟两项重大成果应用，蝉联了“戈登·贝尔”奖。

清华大学教授、国家超级计算无锡中心主任杨广文在接受科技日报记者专访时表示，中国超算取得的这些成绩，对美国政府和研究机构触动很大，也可以说，“神威·太湖之光”的问世，促使美国加大投入研发新一代超级计算机。

“高性能计算对于国家安全、经济竞争力和应对科学挑战的能力来说至关重要，若算力不足，很难维持科技发展的持续领先。”杨广文指出，美国要继续保持全球超级大国地位，需要在超算领域重回榜首。

此前记者了解到，尽管中国超算连续5年保持世界第一，但后面再想“登顶”难度很大，而美国是最大的“对手”。一直以来，美国的超算研发水平是世界上最高的，只要预算充足，美国重回世界第一只是时间问题，后续也将会出现美、中、日交替第一的场景。

“顶点”使用了4608个计算服务器

美国原计划在去年11月推出“顶点”。为了确保美国在超算领域重回榜首，橡树岭国家实验室与相关合作机构，对存储、功耗、算法、容错、应用支撑等，一直在反复论证与改进，使“顶点”能够真正成为世界最高性能超算。

专家介绍，此次美国“顶点”应该是采用了众核加速的方案。“顶点”的浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次。其中，使用了4608个计算服务器，每个计算服务器中又含有两个国际商用机器公司生产的22核Power9处理器和6个英伟达公司生产的Tesla V100图形处理单元加速器，可用于能源和先进材料等领域的研究，还可运行机器学习和深度学习等人工智能算法。

“顶点”的运算速度几乎是“神威·太湖之光”的两倍。杨广文指出，“神威·太湖之光”代表我国2015年的超算研制水平，近几年我们在应用方面取得一系列重要成果，但每个系统在实际运行过程中都需要优化完善、总结经验，为新一代系统提供借鉴作用。他表示，“神威·太湖之光”目前的计算和存储资源都是满负荷运行，下一步在经费允许的情况下，需要对计算和存储资源进行扩容。

2021年左右将有E级机问世

E级超算，被全世界公认为超算界下一个世界冠军，它将在解决能源危机、污染和气候变化等领域发挥重大作用。

“E级超算指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机。该超级计算机比‘神威·太湖之光’快8倍，主要满足全球气候变化模拟、天体物理大数据的处理、模拟宇宙的演化、新型材料验证等重大计算需求。因此，发达国家都在抢占发展先机。”杨广文说。

目前，全球超算强国都正在加快布局下一代超算，各国都在准备研制E级机，预计到2021年左右将有E级机问世。杨广文表示，下一个冠军是谁现在难以确定。

目前，我国正在部署解决超级计算机软硬件的核心问题。在杨广文看来，中国有很大的机会在E级时代实现再次超越。专家建议，政府相关主管部门要尽快部署E级系统的研制任务，加大对应用软件研发及超算中心的支持力度。

(科技日报无锡6月10日电)