美国首台级超算为何登顶全球？外媒：中国级超算已运行一年多，不参加国际排名了

美国首台E级超算为何登顶全球？外媒：中国E级超算已运行一年多，不参加国际排名了

导读:亚洲科技信息计划主任大卫·卡哈纳(David Cahana)近日发布报告显示，中国第一台E级超级计算机已经运行一年多，第二台E级超级计算机也已开始运行，但这两台计算机均未参与全球超级计算机排名，也未正式亮相。

[文/观察者网吕东]

当地时间5月30日，国际超级计算组织“TOP500”发布的榜单显示，美国最新推出的E级超级计算机“Frontier”成功登顶世界第一。日本的超级计算机“福月”连续两年排名第二，芬兰新部署的超级计算机“LUMI”挤进前三，成为欧洲超级计算机领域的代表。

在这份榜单中，过去连续多年高居榜首的中国超算没有出现在前五名。由于欧美新超级计算机的出现，上次排名第四的“太湖神威之光”这次被挤到了第六位，国家超级计算机广州中心的“天河2A”从上次的第七位下降到了第九位。从榜单数据来看，中国的超算已经明显落后于美国、日本和欧洲的顶级超算。

然而有趣的是，就在这份榜单发布前，英国媒体《金融时报》发表了一篇题为《美国急于在超算竞赛中赶超中国》的报道，称中国已经先于美国实现E级超算。第一台E级超级计算机已经运行了一年多，但是没有参与排名。“中国企业现在更关心国内竞争，而不是国际竞争对手在做什么”。

美国首台E级超级计算机“前沿”

美国第一台E级超级计算机出现。

全球超级计算机500强榜单由“TOP500”编制，每半年发布一次。

根据2022年上半年的榜单，排名第一的是美国能源部下属橡树岭国家实验室(ORNL)的超级计算“前沿”。该超级计算机基于最新的HPE克雷EX235a架构，搭载AMD EPYC(骁龙)64C 2GHz处理器，核数约873万个，依靠千兆以太网进行数据传输。

根据Linpack基准测试，“Frontier”的峰值性能达到了1.102 Exaflop/s(每秒110.2亿次)。

《TOP500》在新闻稿中评论说，Frontier成功突破了1Exaflop的壁垒。这使得这台超级计算机不仅是历史上最强大的超级计算机，也是第一台真正拥有十亿次浮点运算的机器。

值得注意的是，Frontier提供了惊人的计算能力，同时，它还具有出色的能效。《TOP500》指出，Frontier的能效达到52.23 gigaflops/W，在“格雷EN500”榜单中排名第二，仅次于美国的Frontier TDS系统，这表明提高能效正成为高性能计算设施的重中之重。

“500强”网站截图

本次榜单第二名是日本的超级计算机“福悦”，在前四次排名中均位列第一，核数约为763万。它也是世界上第一台基于ARM架构处理器的超级计算机。数据显示，福悦的Linpack基准测试峰值性能为442 PFlop/s(每秒44.2亿次)，不到Frontier的一半。

扶摇被Frontier超越后，《日经亚洲评论》5月30日报道称，日本面临的问题是如何制定后扶摇时代的战略。开发大型超级计算机需要近8亿美元的预算，而日本的公共财政状况正在恶化。在全球超级计算竞赛中，日本试图与领先者并驾齐驱。

排名第三的是来自芬兰的新人“LUMI”。这台超级计算机和Frontier一样，使用AMD的第三代EPYC处理器，大约有111万个内核。根据Linpack基准测试，这台属于欧洲高性能计算联合事业部的超级计算机的性能为151.9 Pflop/s(每秒15.19亿次)，略高于排名第四的美国超级计算机“Summit”。

前十名中还有一位来自法国的新人“GENCI-CINES”。这台超级计算机Linpack的基准性能为46.1 Pflop/s(每秒4.61亿次)，排名第十，也是欧洲第二台超级计算机，仅次于LUMI。

榜单中四至九位都是过去长期排名靠前的超级计算机。

比如第四和第五台超级计算机分别是美国的Summit和Sierra，第六台超级计算机是中国太湖之光的Sunway Light，第七和第八台超级计算机是美国的Perlmutter和塞勒涅，第九台超级计算机是中国的天河2A。

其中，“太湖神威之光”部署在国家超级计算无锡中心。它使用的是神威SW26010 260C处理器，大约有1065万个核心。Linpack基准测试的峰值性能为93.01 PFlop/s(每秒9.3亿次)。自2016年部署以来，已连续四次登顶全球。

“天河二号A”目前部署在国家超级计算机广州中心，采用英特尔至强E5-2692v2 12C处理器(本次榜单前十中唯一的超级计算机)。拥有约498万个内核，Linpack基准测试峰值性能为6.144 flop/s(每秒6.14亿次)。

在“太湖神威之光”之前，“天河二号”连续六次位居全球超算排行榜第一。

中国超级计算机“太湖之光神威”(资料图)

它是专门用于解决超大计算规模、巨大数据量和超复杂的科学、工程和工业问题的计算机。一直是大国争夺的科技制高点。它可以用于模拟高度复杂的系统，如气候模型和核爆炸影响的预测，也可以用于汽车、材料和制药等许多行业。

英国专家甚至表示，在破解加密等秘密领域使用超级计算，也可能使超级计算成为国家安全的关键工具。

今年3月初，中山大学国家超算广州中心主任陆宇通在接受采访时指出，中国超算之所以能在短短30年内实现跨越式发展，首先是巨大的需求推动。21世纪，无论是前沿科学研究、重大工程建设还是产业技术创新，都对超级计算有着巨大的需求。更重要的是，中国的超算研究团队付出了更多的努力，在同样的时间里做出了更多的技术创新。

然而，经过“太湖神威之光”等多年的超算，近两年中国超算在“TOP500”榜单中并不显眼。尤其是随着美国第一台E级超级计算机的出现，中国的超级计算机似乎已经“掉队”了。但这真的意味着中国这个超级计算大国在全球竞争中已经落后了吗？

外媒称，中国的E级超级计算机没有参与排名。

美国第一台E级超级计算机的首次亮相早已在业界意料之中。

5月18日，英国《金融时报》报道称，美国正在组装和测试E级超级计算机，这意味着该国即将进入超级计算的新时代，其计算性能实现了十年一次的飞跃，这将对气候变化研究和核武器试验等许多领域产生重大影响。

但报告口口声声说这些突破通常带来的民族“自豪感”可能会受到抑制，因为中国已经率先实现E级超算，并且在建设新一代超算方面做得很好，目前处于领先地位。

英国《金融时报》报道截图

亚洲科技信息计划主任大卫·卡哈纳(David Cahana)近日发布报告显示，中国第一台E级超级计算机已经运行一年多，第二台E级超级计算机也已开始运行，但这两台计算机均未参与全球超级计算机排名，也未正式亮相。英媒称，这个项目的研究被广泛认为是最权威的。

事实上，在6个月前，当最后一份TOP500榜单公布时，美国科技媒体“The Next Platform”曾发文称，中国正在运行两台E级超级计算机，分别是双威Oceanlite和天河三号。

报道称，“神威海洋之光”是“神威太湖之光”的继任者，使用4200万核的处理器。在Linpack基准测试中，其峰值性能达到每秒1300亿次。如果这个数据是真的，“神威海洋之光”的峰值性能高于这个榜单中的第一台美国超级计算机“前沿”。

其实中国在E级超算领域早就有了。2020年1月，国内官媒报道，神威E级原型机、“天河三号”E级原型机、曙光E级原型机的样机系统已全部交付。

美国超级计算专家杰克·东加拉(Jack Dongarra)表示，中国的超级计算项目可以追溯到20多年前，其发展导致了这一领域的“令人震惊的局面”。中国现在领导着世界。“我认为令人印象深刻的是，他们可以在很短的时间内建立一个基于自己技术的系统”。

在本次“500强”榜单中，中国有173台超级计算机上榜，占总榜单的34.6%，与上期持平，是上榜超级计算机数量最多的国家。而美国从上期的149台下降到本期的127台，占比25.4%。也就是说，中国和美国占“500强”的60%，排名第三的日本占6.8%。

世界超级计算500强国家和地区分布

观察人士注意到，如果按供应商排名，中国企业也占据主要位置。在这份“500强”供应商名单中，联想以160台超算排名第一，浪潮提供50台超算，曙光提供36台超算，华为提供7台超算。这四家公司提供的超级计算机占全球超级计算机500强榜单的51%。

“500强”超过供应商份额

在全球超算竞赛中，美国不断以政治手段阻挠中国超算发展。2019年，美国对5家与超算相关的中国实体实施出口管制，一年后，7家中国实体被列入“实体名单”。据《金融时报》报道，在中国首台E级超级计算机开始运行后的一个月内，美国实施了第二波制裁。

亚洲科技信息项目主任卡哈纳表示，虽然美国正在研发三台E级超级计算机，但中国的计划更多。他在一项研究中表示，中国企业现在更关心国内竞争，而不是国际竞争对手。卡哈纳甚至建议，随着全球竞争的加剧，美国应该考虑放松对中国的制裁，以“深入了解”中国的超算发展。

不过需要指出的是，虽然外媒宣称中国的超算技术领先世界，但如果从每台超算的平均计算能力来看，中国超算的整体实力似乎仍然不如日本和美国。

根据这份“500强”榜单，中国用173台超级计算机实现了5.3亿GFlops的实测性能(Rmax)，而美国用127台超级计算机实现了20.8亿GFlops的实测性能，日本仅用34台超级计算机就实现了6.3亿GFlops的实测性能。在供应商方面，联想用160台超级计算机提供了4.47亿gflop，而HPE用96台超级计算机提供了19.29亿gflop。

“TOP500”超过了供应商提供的计算能力份额。

当然也可能有外媒所说的中国E级超算没有参与排名的影响。

今年3月，中山大学国家超级计算广州中心主任陆宇通在接受中新社记者采访时评价，美国仍是超算领域最具竞争力的国家。日本超级计算系统的开发和应用水平相对较高，很有特色。欧洲虽然在超级计算系统的开发上投入较少，但是他们的超级计算应用能力是比较强的。近年来，我国超算系统和应用取得快速发展，进入世界领先行列，世界超算领域各国交替领先的趋势将长期持续。

同时，她透露，中国在基于自主技术的新一代E级计算系统的研制方面取得了较为顺利的进展。中国将利用E级超级计算机支持超高分辨率天气预报、大型航天数值风洞、地震地质研究、油气能源勘探、生命科学、基因工程等一系列超大规模计算和仿真。在未来很长一段时间内，超级计算仍将是唯一的高端计算平台，也是世界各国激烈竞争的重点领域。

附件:2022年5月“500强”超算榜单前十

全球超级计算500强国家分布:

全球500强超级计算供应商: