天河二号超级计算机

　　美国当地时间16日，在国际TOP500组织发布的世界超级计算机500强排行榜上，中国国防科技大学研制的天河二号再次位居第一，成为世界超算史上第一台连续6次夺冠的超级计算机。更让全球有些瞠目结舌的是，中国上榜的超级计算机从半年前的37台猛增到109台，超过欧洲与日本，排名第二。中国超级计算机在半年内是如何实现这样的井喷式发展？中国超级计算机的“大跃进”到底是样子工程还是实际需求所致？《环球时报》记者17日就此采访了多名业内专家。

　　中国超算“井喷式增长”

　　美联社16日称，国际TOP500组织是发布全球已安装的超级计算机性能排名的权威机构，以系统的实测速度(Linpack测试值)为基准进行排名，每年发布两次。位居排行榜首位的超级计算机，代表了世界超算的顶尖水平。在本次发布的榜单中，前5名仍和此前保持一致。从2013年6月起，天河二号便成为全球运算速度最快的超级计算机。天河二号的浮点运算速度为每秒33.86千万亿次，第二名美国“泰坦”为17.59千万亿次。三至五名依次为美国“红杉”、日本“京”、美国“米拉”。

　　尽管美国已宣布建造全新超级计算机“极光”的计划，但即便一切顺利，正式面世也得等到2018年，这几年内天河二号的地位很难动摇。这次榜单最让外界震撼的是中国超级计算机上榜率的巨大提升。从整体的超算数量来说，虽然美国仍以201台占据榜单总数的第一，但相比上届的231台已有明显下降，也是TOP500榜单1993年发布以来的最低水平。第二名的中国上榜数量达到109台，比上届(37台)增加了两倍，超过历史76台的最高水平(第43届)。欧洲则以107台超算位列第三名。

　　若按照上榜超算生产企业来统计，惠普(156台)与克雷(69台)依然占据前两名，来自中国的中科曙光(49台)超过传统巨头IBM(45台)跻身第三，这也是曙光首次以三甲的身份在榜单中亮相。业内人士告诉《环球时报》记者，中科曙光的超级计算机在海外市场也做得风生水起，目前已远销东欧和东南亚地区，甚至在北美市场都已开拓出一定的市场份额。另两家中国企业联想、浪潮也分别有25台和15台上榜。

　　中国超算上榜数量为何猛增？

　　短短半年内，中国超算在TOP500榜单中的份额为何会出现如此惊人的增长？《环球时报》记者17日联系到正在美国参加TOP500颁奖典礼的中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长、中科院研究员张云泉。张云泉表示，中国军团突然发力，首先是因为2015年新发布的中国超级计算机排行榜HPC TOP100的入门性能首次全面超越6月的世界TOP500的入门性能，因此从理论上讲，中国TOP100的所有超算都能上榜，至少有100台。其次，虽然这次TOP500的统计方法没有变化，但统计范围扩大了，从传统的科学计算扩大到互联网服务和大数据、云计算。互联网厂商通过大数据服务特别是深度学习算法创新，重新发现超算尤其是异构众核加速计算的重要应用价值，成为中国超算发展新的增长极。

　　曙光高性能计算技术总监戴荣博士17日则提到中国超算猛增的另一个原因：近年中国本土厂商对TOP500的重视程度日益增加，提交的系统数量和数据也更完备。这次是近年累积未报系统的一次集中申报，因此系统数量看起来增长较多。此外，受益于中国互联网市场的快速增长，曙光今年新增的超算系统主要应用于互联网领域，这也促使中国超算发展速度超过国际平均水平。

　　美国仍是超算第一强国

　　张云泉认为，中国超算发展如此快的重要原因是国家在科研经费上的长期持续投入。此外，大数据应用越来越热，对互联网公司的实际业务产生重大影响，互联网公司开始大量采购以GPU加速的超级计算机。

　　中国超算增长这么快，是否意味着世界超算格局的变动？张云泉强调，世界超算的格局近期不会有太大变化，美国超算实力也不会就此衰落。他认为，中国必须尽快加大对新一代超算技术和整机系统的研制力度，防止在下一个周期的竞争中落后。戴荣也认为，超算第一强国仍是美国，美国牢牢掌握着处理器、网络、存储等核心芯片技术。美国在超算领域仍在不断加大投入，美国总统奥巴马在今年7月签署总统令，要求建立国家战略计算规划，以推动高性能计算的研究、开发和部署。

　　美国《华尔街日报》引用美国专家的话解释称，尽管谷歌、亚马逊以及脸谱等美国互联网巨头斥资数十亿美元打造类似超级计算机的大型数据中心，然而这些系统并未针对TOP500榜单的测评机制进行强化，这也是美国超算上榜数量表面上有所下滑的原因。

　　中国超算实际应用如何？

　　据介绍，TOP500榜单之所以重要，是因为它可以直观简洁地衡量一个国家在计算机模拟领域的竞争力。这些系统最初主要被用作基础科学研究，现在则越来越多地被用在模拟消费产品的流通，应用范围越来越广。

　　中国超算的井喷式发展，也让外界怀疑相关应用是否跟得上，会不会存在系统空转的情况？对于这些质疑，张云泉回应称，中国超算的应用水平近几年发展迅速，已从几百核并行的应用向几十万核甚至几百万核的并行可扩展能力迈进，在计算流体力学、气候变化模拟、新材料、新药研制、生物信息学、复杂电磁仿真、近地飞行器模拟等领域涌现出一批自主研发的超算行业应用软件。为充分利用超算资源，超算中心引入超算、云计算和大数据三类应用共存的应用模式，缓解超算空转的现象。

　　今年年初美国曾把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口黑名单。不过该禁令只适用中国国家超级计算机长沙中心、天津中心、广州中心以及国防科学技术大学，并没有禁止中国整个行业用美国芯片。张云泉表示，由于中国一直投入巨资研制自主可控核心技术，禁运虽然短期内可能拖延两套百P系统的交付，但从长期来看，反而有助于中国下定决心，投入更多资金发展国产高性能处理器和超算系统。天河二号之前已拟定升级预案，正在用自主研制的中国加速器取代美国产品，相信明年会完成整个系统的升级。