中國超算能力近年來取得長足進(jìn)步 中國躋身世界超算第一方陣

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6月17日至20日，第三十四屆國際超級計(jì)算大會(超算大會)在德國法蘭克福會展中心舉行。會議期間，國際組織“TOP500”公布了最新一期全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單，中國境內(nèi)有219臺超級計(jì)算機(jī)上榜，在上榜數(shù)量上位列第一。此外，以聯(lián)想、浪潮、中科曙光和華為為代表的中國企業(yè)，紛紛攜帶最新、最尖端的軟硬件技術(shù)及產(chǎn)品在超算大會上亮相，中國在超算領(lǐng)域的創(chuàng)新能力受到了國際業(yè)界的廣泛關(guān)注和贊譽(yù)。

為期4天的大會以“助力創(chuàng)新”為主題，聚焦E級超算等下一代高性能計(jì)算發(fā)展及其在科學(xué)和商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。作為全球最權(quán)威的超算專業(yè)會議，本次大會云集了全球該行業(yè)內(nèi)的3500名權(quán)威專家、企業(yè)人士。

E級超算技術(shù)將大量投入工業(yè)應(yīng)用

E級超算是指浮點(diǎn)運(yùn)算速度達(dá)每秒百億億次的超級計(jì)算機(jī)，它的研制被公認(rèn)是國際高端信息技術(shù)創(chuàng)新和競爭的制高點(diǎn)。國際超級計(jì)算大會聯(lián)合主席馬丁·莫伊爾在開幕式上表示，今年大會主題反映了高性能計(jì)算如何推動(dòng)各領(lǐng)域科學(xué)研究和商業(yè)進(jìn)步，隨著E級超算技術(shù)大量投入工業(yè)應(yīng)用，它將在未來幾年進(jìn)一步助力創(chuàng)新。

大會開幕的首場重要活動(dòng)，是發(fā)布最新一期的全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單。美國能源部下屬的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室及勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的“頂點(diǎn)”和“山脊”兩臺超級計(jì)算機(jī)蟬聯(lián)冠亞軍。中國的神威·太湖之光和天河二號緊隨其后，繼續(xù)名列第三和第四。

從500強(qiáng)總量上看，中國超算上榜數(shù)量蟬聯(lián)第一，達(dá)到219臺，美國以116臺位列第二，日本以29臺排名第三。作為全球最權(quán)威的超算榜單，TOP500由美國與德國的計(jì)算機(jī)專家聯(lián)合編制，以超級計(jì)算機(jī)基準(zhǔn)程序Linpack測試值為序進(jìn)行排名，每半年發(fā)布一次。

2019年國際超算大會主席、中國國家超級計(jì)算廣州中心主任盧宇彤對本報(bào)記者介紹說，超級計(jì)算已經(jīng)不再是“陽春白雪”，相比以往主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算，如今的超算正越來越多地跟工業(yè)、社會和商業(yè)相結(jié)合。以“天河二號”超級計(jì)算機(jī)為例，其直接用戶有約3500個(gè)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)高鐵、工業(yè)設(shè)計(jì)、天氣預(yù)報(bào)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。

“人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，背后都需要越來越強(qiáng)的計(jì)算能力。高性能計(jì)算與人工智能、大數(shù)據(jù)的融合，將會引領(lǐng)下一代超級計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用的發(fā)展，”盧宇彤表示，“高性能計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)、芯片、存儲等技術(shù)將向哪個(gè)方向發(fā)展，也是本屆大會和行業(yè)廣泛討論的話題。”

中國超算能力近年來取得長足進(jìn)步

“前幾年，我們都是以參觀者的身份來參加超算大會，去國外的展臺學(xué)習(xí)。但這兩三年，越來越多的外國同行到我們的展臺參觀。”中科曙光高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部首席科學(xué)家吉青用個(gè)人的經(jīng)歷向記者講述了變化。僅僅在20年前，中國還沒有一臺機(jī)器入圍全球超算500強(qiáng)。

“在過去五年時(shí)間里，中國的超算能力取得了長足進(jìn)步，如今中國不僅是超級計(jì)算機(jī)的消費(fèi)者，同時(shí)也是重要的生產(chǎn)者。這給人留下了深刻的印象。”談到中國超算的創(chuàng)新能力，全球超算500強(qiáng)榜單發(fā)言人、國際超算專家施特羅邁爾對本報(bào)記者如是說。

這從TOP500的全球超算制造商榜單中也能體現(xiàn)。如今，中國的“超算三強(qiáng)”聯(lián)想、浪潮、中科曙光，以173臺、71臺和63臺超算的成績，包攬了全球超算制造商的前三名。

在超算大會的廠商展廳現(xiàn)場，中科曙光展臺的碩大機(jī)型尤為引人注目，這是其研發(fā)的“新一代硅立方高性能計(jì)算機(jī)”首次在歐洲展出，引來了眾多外國客商的圍觀。據(jù)了解，曙光新一代硅立方高性能計(jì)算機(jī)采用全浸沒式相變液冷技術(shù)，突破了密集型計(jì)算的冷卻瓶頸，電能使用效率(PUE)降低至1.04，在實(shí)現(xiàn)同等計(jì)算能力前提下，將系統(tǒng)總能耗節(jié)省了40%，能效比達(dá)到全球領(lǐng)先水平。與此同時(shí)，中科曙光也在不斷布局海外市場特別是歐洲市場，2016年，中科曙光在歐洲首個(gè)數(shù)據(jù)中心落戶斯洛文尼亞，為當(dāng)?shù)乜蒲?、產(chǎn)業(yè)和教育提供了有力支撐。

華為公司的展臺同樣充滿科技感，自主研發(fā)的芯片實(shí)物在展臺中央現(xiàn)場展出。同時(shí)還帶來了三大計(jì)算平臺和基于自主研發(fā)芯片的創(chuàng)新高性能計(jì)算解決方案，包括基于昇騰AI芯片的Atlas計(jì)算平臺加速AI應(yīng)用場景，基于鯤鵬處理器的TaiShan計(jì)算平臺加速仿存密集型應(yīng)用場景。

促進(jìn)世界高性能計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用的繁榮

在本次大會上，市場研究公司Hyperion Research預(yù)測，到2023年，全球超算市場規(guī)模將從2018年的270億美元增長至440億美元。

盧宇彤表示，中國在超算領(lǐng)域是后發(fā)者，隨著“天河二號”、神威·太湖之光在國際上亮相，國際同行才開始逐步了解中國的超算發(fā)展，這為我們打開國際合作的大門發(fā)揮了重要作用。盡管中國超算在過去幾年中取得了不俗的成績，但仍然能看到一些有待提升之處。

盡管中國入圍前500名的超算數(shù)量高達(dá)219個(gè)，但如果只看榜單前100名，這一數(shù)字就降至9個(gè);如果再更進(jìn)一步到前50名，中國入圍的就只有3個(gè)。而在計(jì)算效能方面，中國盡管占據(jù)43.8%的超算系統(tǒng)份額，但計(jì)算力占比只有29.9%，而美國僅有23.2%的系統(tǒng)份額，卻占據(jù)了38.4%計(jì)算性能。從超級計(jì)算機(jī)處理器的角度來看，英特爾繼續(xù)在TOP500榜單中占據(jù)主導(dǎo)地位，該公司的芯片出現(xiàn)在95.6%的超算系統(tǒng)之中。

施特羅邁爾對記者表示，中國的超算在過去幾年發(fā)展迅速，整體規(guī)模也令人贊嘆。但除了在頂端超算領(lǐng)域發(fā)力外，中間梯段還有一定的空白。不過，隨著中國超算的高速發(fā)展，中國打造一個(gè)更為廣泛的超算生態(tài)系統(tǒng)只是時(shí)間問題。

中科曙光高級副總裁任京暘對記者表示：“作為中國超算領(lǐng)軍企業(yè)，曙光堅(jiān)持以核心技術(shù)創(chuàng)新為根本，聯(lián)合上下游合作伙伴共建全球范圍內(nèi)完善的先進(jìn)計(jì)算生態(tài)，助力中國超算事業(yè)服務(wù)于世界。”

盧宇彤表示，國際合作對超算發(fā)展的重要性不言而喻。“要做最快的超算系統(tǒng)，每一個(gè)組成部分都應(yīng)該是最先進(jìn)的。這就需要國際同行不斷交流學(xué)習(xí)，促進(jìn)世界高性能計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用的繁榮。”（李  強(qiáng)）

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