超级计算机榜单500强公布 美国“顶点”蝉联冠军

新一期全球超级计算机500强榜单18日面世，美国超级计算机“顶点”蝉联冠军，中国继续扩大数量上的领先优势，在总算力上与美国的差距进一步缩小。

全球超算500强中国上榜数量蝉联第一 资料图 新华社记者 逯阳 摄

●速度

美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的“顶点”以每秒14.86亿亿次的浮点运算速度再次登顶，与半年前的速度相同。美国能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“山脊”、中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分列二三四位。

●数量

全球超算500强榜单每半年发布一次。本次榜单显示，中国境内有228台超算上榜，在上榜数量上蝉联第一，比半年前的榜单增加9台。美国以117台位列第二，日本、法国、德国依次位居其后。这是2017年11月以来，中国超算上榜数量连续第五次位居第一。榜单显示，中国企业继续保持上榜数量优势。联想、中科曙光和浪潮位居全球超算制造商前三位。与半年前相比，中科曙光和浪潮的位置发生互换。

●总算力

从总算力上看，美国超算占比为37.1%，中国超算占比为32.3%;半年前，美国超算占比为38.4%，中国超算占比为29.9%。

新一期超算榜单怎么看

格局

——因E级超算而变化

中国的“神威·太湖之光”曾多次夺得冠军，美国“顶点”在2018年6月首次登顶后已连续四次夺冠，但是比“神威·太湖之光”的运算速度优势并未进一步扩大。

全球超算格局虽然近来总体稳定，但未来可能因E级超算而变化。E级超算即百亿亿次超算，被公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”。从“顶点”的每秒近15亿亿次浮点运算速度到百亿亿次，这中间有相当大的发展空间，到E级超算实现时，可能会出现全新的榜单。

美国对此高度重视，在E级超算布局上追求“多重保险”，近期相继宣布建造“极光”“前沿”和“酋长岩”三台E级超算，交付时间预计为2021年至2023年。中国也在部署E级超算领域的“三连发”。中国自主研发的E级超算“天河三号”原型机2018年7月以来已开放应用，“天河三号”有望于2020年研制成功。神威E级原型机和曙光E级原型机系统也已完成交付。

挑战

——自主研发芯片与超算软件开发

从上榜数量和性能上看，中国已跻身超算大国之列;但是如果把超算“拆”开来看，中国超算发展还面临诸多挑战。首先，在计算机芯片研制方面美国公司仍占据绝对优势，排前两位的“顶点”和“山脊”均使用了国际商用机器(IBM)公司生产的Power9中央处理器。本期超算500强榜单中约94%都使用了英特尔“至强”或“至强融核”处理器。“神威·太湖之光”因使用中国自主研发的“申威”芯片而备受瞩目，但更多中国企业建造的超算仍使用英特尔芯片，改变这种局面有很长的路要走。

其次，超算软件开发能力滞后限制了中国超算系统使用效率和应用水平。美国许多超算系统直接部署在大学或国家实验室等机构。例如，今年6月首次上榜就排进前五的美国超算“弗龙特拉”被誉为全球最强大超级学术计算机，部署在得克萨斯大学奥斯汀分校，已被用于模拟中子星撞击和脑肿瘤研究等领域。中国提交的一些超算系统曾被认为是互联网数据中心，应用面较狭窄。但是近来这种情况已有所改观，基于“神威·太湖之光”的两项应用“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”“非线性地震模拟”分别于2016年和2017年获得高性能计算应用领域全球最高奖项——戈登贝尔奖，展现了中国在高性能计算应用领域的强劲发展势头。