全球超级计算机500强榜单出炉，中国超算上榜数量连续五次第一

明年我国将打造出完全自主的“天河三号”E级超级计算机，运算能力相比“天河一号”能够提升200倍。

超算榜再次来袭。

今日新一期全球超级计算机500强榜单火热出炉，美国超级计算机“顶点”再次夺冠，中国持续扩大了数量层面的领先。榜单显示，中国境内共有228台超算上榜，上榜数量蝉联第一，与半年前发布的榜单相比增加了9台。美国则以117台位居第二，日本、法国、德国依次位居其后。这也是自2017年11月以来，中国超算上榜数量连续五次位居第一。

与美国超算在总算力上进一步缩小差距

新一期全球超级计算机500强榜单在美国丹佛发布，相比半年前的榜单前十名排名，最新榜单前十排名并未发生改变，也是由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”、“天河二号”排在二、三、四位。夺冠的“顶点”则由美国能源部下属橡树岭国家实验室开发，浮点运算速度达到了每秒14.86亿亿次，与半年前的速度相同。

榜单显示，联想、中科曙光以及浪潮位居全球超算制造商的前三位。从总算力上来看，美国超算占比37.1%，中国超算占比32.3%；半年前，美国超算占比38.4%，中国超算占比29.9%，由此可见，总算力上中国与美国的差距正在进一步缩小。

其实中美两国在超算领域的追逐已经持续了数年，此前中国的“神威·太湖之光”曾多次夺得了冠军，而美国的“顶点”则是在2018年6月首次登顶之后连续四次夺得了冠军，不过“顶点”和“神威·太湖之光”的运算速度优势并没有进一步扩大。

不过从超级计算机所应用到的芯片而言，中国依然处于很大的劣势。排在榜单前两位的“顶点”和“山脊”都采用了IBM生产的Power9中央处理器，且从市场占有率的层面来看，英特尔仍然是中央处理器领域的“佼佼者”，最新一期超算500强榜单中，约94%的超级计算机都采用的是英特尔“至强”或者“至强融核”处理器。

虽然“神威·太湖之光”应用的芯片是由中国自主研发的“申威”芯片，但更多中国企业研发的超级计算机仍采用英特尔的芯片，想改变这一现象，还需要更多的努力。

E级超算时代，谁能称王？

前面已经提到，夺冠的“顶点”浮点运算速度达到了每秒14.86亿亿次，而在未来，E级超算将会成为超算领域的新战场。E级超算也就是百亿亿次超算，从顶点的14.86亿亿次浮点运算速度到百亿亿次，中间有着巨大的发展空间，中美两国也高度重视E级超算，且早已开始布局。

美国在2018年4月公布的一份需求方案说明书中表示，将投资18亿美元开发至少两台新的百亿亿次级超级计算机，以谋求美国在高性能计算领域的领导地位。但事实上，据说明书的内容显示，美国能源部计划开发的百亿亿次级超级计算机总共有3台，第三台属于“潜在系统”，最终是否要开发需要视情况而定。

而这已经是美国能源部第二次决定斥巨资开发百亿亿次级超算系统了，其第一台百亿亿次级超算A21目前处于开发阶段，并且会部署于阿贡国家实验室，将于2021年投入使用。去年4月拟定开发的两台超算计划于2022年和2023年，部署在橡树岭国家实验室和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，以此满足能源部科学办公室先进科学计算研究项目，国家核安全管理局高级仿真和计算项目的需求。

而我国则在2016年就启动了E级计算机研发计划，“天河三号”就是计划的一部分。据悉计划整体分为两期启动，第一期的任务是研究“E级计算机关键技术”、研制三台E级原型样机；第二期的任务则是具体研制E级计算机。

去年7月，国家超级计算天津中心传来消息，我国自主研发的新一代百亿亿次级超级计算机“天河三号”E级原型机已经完成研制部署，并且顺利通过了分项验收。不仅如此，“天河三号”还采用了三种国产自主高性能计算和通信芯片，分别是“迈创”众核处理器、高速互连控制器和互连接口控制器。另外，包括四类计算、存储和服务结点，计算处理、高速互连、并行存储、服务处理等硬件分系统，以及系统操作、并行开发、应用支撑和综合管理等软件分系统，均是我国自主设计。

按照计划，明年我国将打造出完全自主的“天河三号”E级超级计算机，运算能力相比“天河一号”能够提升200倍。

国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞表示，他们将依托“天河三号”构建超级计算与云计算、大数据和人工智能深度融合的高性能计算服务平台，用于长效高分辨率气候气象预报、大规模航空航天数值风洞、脑科学与基因工程等一系列超大规模计算与模拟。

总体来看，中国的超算在硬件、软件、算力等多个方面都在缩小与美国的差距。

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