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事實上，中美在超算領(lǐng)域你追我趕的態(tài)勢已有數(shù)年。中國“神威·太湖之光”曾多次奪冠，美國“頂點”在2018年6月首次登頂后也連續(xù)四次奪冠，但是比“神威·太湖之光”的運算速度優(yōu)勢并未進(jìn)一步擴(kuò)大。

目前，作為“超級計算機(jī)界下一頂皇冠”，E級超算已成為世界各國在超算領(lǐng)域追逐的新目標(biāo)。

2019年底，美國相繼宣布建造“極光”“前沿”和“酋長巖”三臺E級超算，交付時間預(yù)計為2021年至2023年；日本目標(biāo)是2020年研制成功首臺E級計算機(jī)；歐盟首臺E級超算預(yù)計于2022年到2023年交付。

中國也在E級超算領(lǐng)域“三連發(fā)”。《北京日報》今年1月報道指出，中國E級超算已超前布局，神威E級原型機(jī)、“天河三號”E級原型機(jī)和曙光E級原型機(jī)三個不同技術(shù)路線的原型機(jī)系統(tǒng)已全部完成交付。

美國《科學(xué)》雜志今年初預(yù)測，中國有望在2020年建造出世界第一臺E級超算。

“天河三號”原型機(jī)（資料圖）

在2018年中國高性能計算機(jī)TOP100排行榜中，三大E級超算原型機(jī)均進(jìn)入性能榜前十，分列第四、第六和第九位。同時，國外廠商無一入圍這項榜單中，是中國超算TOP100榜單首次實現(xiàn)“全國產(chǎn)”。

不過，新華網(wǎng)2019年11月曾撰文分析：從上榜數(shù)量和性能上看，中國已躋身超算大國之列。但是如果把超算“拆”開來看，中國超算發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，在計算機(jī)芯片研制方面美國公司仍占據(jù)絕對優(yōu)勢，在上屆超算500強(qiáng)榜單中排名前兩位的“頂點”和“山脊”，均使用了IBM公司生產(chǎn)的Power9中央處理器。從市場占有率來看，英特爾公司仍是中央處理器領(lǐng)域的“霸主”，上期榜單中約94%都使用了英特爾“至強(qiáng)”或“至強(qiáng)融核”處理器。

“‘神威·太湖之光’因使用中國自主研發(fā)的‘申威’芯片而備受矚目，但更多中國企業(yè)建造的超算仍使用英特爾芯片，改變這種局面有很長的路要走。”文章中認(rèn)為。

2019年6月，美國商務(wù)部將中科曙光、天津海光、成都海光集成電路、成都海光微電子技術(shù)和無錫江南計算技術(shù)研究所等5家機(jī)構(gòu)列入所謂“實體清單”。其中，中科曙光與江南計算技術(shù)研究所正是中國兩大E級超算原型機(jī)的研制方。

當(dāng)時就有分析認(rèn)為，中國超級計算機(jī)研制近年來加速發(fā)展，國際上中美競爭的格局已經(jīng)形成，這似乎并不是有的國家希望看到的。

事實上，早在2015年美國就開始對中國施行超算芯片禁售，從產(chǎn)業(yè)鏈條和技術(shù)層面進(jìn)行遏制。不過，中國目前已完成超算自主可控生態(tài)體系的初步建設(shè)?！疤旌右惶枴薄ⅰ疤旌佣枴毙∫?guī)模試用自主研制的飛騰CPU；“神威·太湖之光”安裝40960個中國自主研發(fā)的“申威26010”眾核處理器。

另外，神威E級原型機(jī)硬件、軟件和應(yīng)用三大系統(tǒng)中，處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片組、存儲和管理系統(tǒng)等核心器件全部為國產(chǎn)化。而“天河三號”E級原型機(jī)則采用自主的飛騰處理器、天河高速互聯(lián)通信和麒麟操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了芯片的全國產(chǎn)化，告別了前代的英特爾芯片。

而中國超算發(fā)展面臨的另一大挑戰(zhàn)是，軟件開發(fā)能力滯后限制了中國超算系統(tǒng)使用效率和應(yīng)用水平。

有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，科學(xué)或工程上大規(guī)模研究使用的系統(tǒng)才能叫超算系統(tǒng)。美國許多超算系統(tǒng)直接部署在大學(xué)或國家實驗室等機(jī)構(gòu)。例如，去年6月首次上榜就排進(jìn)前五的美國超算“弗龍?zhí)乩北蛔u(yù)為全球最強(qiáng)大超級學(xué)術(shù)計算機(jī)，部署在得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校，已被用于模擬中子星撞擊和腦腫瘤研究等領(lǐng)域。

新華網(wǎng)文章中指出，中國提交的一些超算系統(tǒng)曾被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用面較狹窄。但是近來這種情況已有所改觀，基于“神威·太湖之光”的兩項應(yīng)用“千萬核可擴(kuò)展全球大氣動力學(xué)全隱式模擬”“非線性地震模擬”分別于2016年和2017年獲得高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域全球最高獎項——戈登貝爾獎，展現(xiàn)了中國在高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域的強(qiáng)勁發(fā)展勢頭。

圖片來源：日經(jīng)中文網(wǎng)

（編輯：周遠(yuǎn)方）

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