全球超級電腦 500 強：美運算效能蟬聯第一，中國數量居冠

新華社報導，新一期全球超級電腦 500 強榜單 18 日在美國丹佛（Denver）發布，美國繼續在運算速度上領跑，中國繼續擴大上榜數量優勢，在總算力（效能）上與美國進一步縮小差距。

與今年 6 月在德國法蘭克福發布的上期榜單相比，全球超級電腦格局變化不大。美國的「高峰（Summit）」和「山脊（Sierra）」再次拿下榜單冠亞軍，中國的「神威‧太湖之光（Sunway TaihuLight）」和「天河二號（Tianhe-2A）」仍然分列 3、4 位。中國境內超級電腦上榜數量連續 5 次蟬聯第一，並繼續擴大優勢，從半年前的 219 台增加到 228 台；而從總算力來看，中國超級電腦占比 32.3%，與美國差距從半年前的 8.5% 減小至 4.8%。此外，中國企業聯想、中科曙光和浪潮依然占據全球超級電腦製造商前 3 位。

中美兩國在超級電腦領域你追我趕的態勢已持續數年，中國的「神威‧太湖之光」曾多次奪得冠軍，美國「高峰」在 2018 年 6 月首次登頂後已連續 4 次奪冠。全球超級電腦格局雖然近來整體穩定，但未來可能因 E 級超級電腦而變化。E 級超級電腦即百億億次超級電腦，被公認為「超級電腦界的下一頂皇冠」。從「高峰」的每秒近 15 億億次浮點運算速度到百億億次，這中間有相當大的發展空間，到 E 級超級電腦實現時，可能會出現全新的榜單。

美國在 E 級超級電腦布局上追求「多重保險」，近期相繼宣布建造「極光」、「前沿」、和「酋長岩」3 台 E 級超級電腦，交付時間預計為 2021 年至 2023 年。中國也在部署 E 級超級電腦，中國自主研發的 E 級超級電腦「天河三號」原型機 2018 年 7 月以來已開放應用，「天河三號」有望於 2020 年研製成功，神威 E 級原型機和曙光 E 級原型機系統也已完成交付。

從上榜數量和性能上來看，中國已躋身超級電腦大國之列，但如果把超級電腦拆開來看，中國超級電腦發展還面臨諸多挑戰。首先，在電腦晶片研製方面美國公司仍占據絕對優勢，「高峰」和「山脊」均使用 IBM 公司生產的 Power9 中央處理器；從市占率來看，英特爾公司仍是中央處理器領域的霸主，本期超級電腦 500 強榜單中約 94% 都使用了英特爾「至強」（Xeon）或「至強融核」（Xeon Phi）處理器。

而「神威‧太湖之光」因使用中國自主研發的「申威」晶片而備受矚目，但更多中國企業建造的超級電腦仍使用英特爾晶片，改變這種局面有很長的路要走；其次，超級電腦軟體發展能力落後，限制中國超級電腦系統使用效率和應用水準。不過，近來這種情況已有所改觀，基於「神威‧太湖之光」的兩項應用「千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式類比」、「非線性地震類比」分別於 2016 年和 2017 年獲得高性能計算應用領域全球最高獎項戈登貝爾獎，展現了中國在高性能計算應用領域的強勁發展態勢。

（本文由 MoneyDJ新聞授權轉載；首圖來源：OAK RIDGE Nationcl Laboratory）