「神威」降臨!中國做出世界第一快超級電腦,連晶片都是自製

作者 | 發布日期 2016 年 06 月 22 日 17:32 | 分類 中國觀察 , 尖端科技 follow us in feedly
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每兩年發布一次的 500 強超級電腦排名,在 20 日揭曉第 47 屆的最新排名,中國的「神威,太湖之光」超級電腦奪得第 1 名,用的還是中國自製晶片,其速度是本次排名第 2、上屆稱霸的「天河二號」的兩倍快,更是排名第 3、美國目前最快的「Titan」的 5 倍快。此外,中國進榜的超級電腦有 167 台、美國為 165 台,種種新消息顯示,在中國重金投資之下,美國在科技領域的領先地位漸漸不保。




「神威」每秒運轉速度 93 千兆次浮點,比美國最快超級電腦快 5 倍

超級電腦可以處理龐大的運算,因此被視為是國家發展尖端科學、國防、軍武、代碼破解的重要環節,民間也會用它來做氣象分析預報、石油探勘、汽車設計等。

神威在測試中,以每秒運算 93 千兆次浮點(petaflops)的速度奪得第 1 名,而理論上它還能達到每秒運算 125.4 千兆次浮點。能有這麼快的運算,在於神威超級電腦由 4 萬 1000 個晶片組成,每個晶片約有 260 核心處理器,因此總共有 1065 萬個核心在這個體積佔 40 個機櫃的超級電腦裡。美國超級電腦製造商 Cray 的 CEO Peter Ungaro 讚許神威是台令人印象深刻的機器,「我們知道要打造這個尺寸和複雜度的系統,絕對不是一個小任務」。

而剛剛說到的美國最快「Titan」超級電腦,每秒運算只有 17.59 千兆次浮點的速度,也只有約 56 萬個核心。

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▲2016 最新公布第 47 屆超級電腦排行前 5 名。(截取自:The TOP500 project

 

全部都 Made in China,連晶片都不假他人

神威與中國上一代超級電腦天河二號除了效能不同,最大的不同是它的晶片是由中國國營企業上海高性能集成電路設計中心(Shanghai High Performance IC Center)所製造的「申威 26010」,所有技術也都是來自中國,而天和二號採用的是 Intel 處理器。

中國會自製超級電腦所用的晶片,起因於 2015 年美國商務部( U.S. Department of Commerce )以「與核子爆炸相關」否決 Intel 出口晶片給「天河二號」相關的研究中心,從那時開始,斬斷了中國依賴美國科技之路,但也為中國自製晶片開啟另一個可能性,想辦法以自製晶片為自己的超級電腦升級。

開發神威的中國國家併行計算機工程技術研究中心表示,開發這台超級電腦是期待它能用在製造、生命科學、電腦輔助工程、天氣預測、以及地球上其它的模型預測等領域。完全避談軍武、國防相關研發。

 

中國和美國的超級電腦戰爭

從今年的排名可看出,顯然美國以核武做為藉口禁止 Intel 晶片輸出,並沒有成功阻止中國發展超級電腦的態勢,來看看兩國發展超級電腦的預算,就可以知道中國超級電腦為何可以崛起。

美國能源部(U.S. Department of Energy)分配 5.25 億美元在美國國家實驗室建造三個更快的超級電腦,而美國國會也即將通過一項法案,決心在 2033 年奪回自 2013 年丟掉的超級電腦領先地位。但田納西大學電腦科學家 Jack Dongarra 表示,美國能跟神威一樣速度的超級電腦,要在 2018 年才會開始運轉。

不過同時間的中國,更是有著強大的決心要在這場比賽保持領先。在神威超級電腦所在地無錫市,是中國 6 個超級電腦中心的其中一個,也是中國在 1986 年推行的「863 計畫」(也稱為「國家高技術研究發展計畫」)的一部分,希望中國能發展出自己自足的科技能力,以應用於關鍵的國防和經濟發展。

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▲上屆超級電腦 Top 500 的第一名「天河二號」,本次也只往下掉一名為第二名。(圖片來源:Top 500

 

擺在那耗能源但空轉著?中國超級電腦也淪為裝備賽?

但中國重金投資超級電腦也的確產生一些問題,像是超級電腦擺在那裡耗費大量能源運轉,卻也不知道要拿來運算些什麼。

前一代頂級超級電腦「天河二號」,就曾被中國媒體揭露使用率只有 60%,且使用人多為政府機關和研究單位,企業使用者只有 17%,而使用率不足的原因跟中國在科研領域上與國際交流合作不足、國家重要的科研項目技轉少、相關應用軟體由國外壟斷加上自行開發應用軟體週期過長、人才團隊與技術支援尚未形成系統等問題。

但在種種應用和系尚待完備之時,超級電腦卻時時刻刻都在運轉著,而且運算速度強大相對的消耗能源極高,中國媒體指出,「天河二號」每年號電量達 2 億度,每天電費就要 10 萬人民幣(約49 萬台幣)。中國開發超級電腦有著在在科技領域稱霸的野心,但希望也別淪為數字好看的裝備賽。

 

(首圖來源:Top 500 ) 

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