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    中国VS美国 下一代超算谁是世界第一?

      [  中关村在线 原创  ]   作者:王征   |  责编:王征

             【中关村在线原创】世界最快的超级计算机争夺一直处于白热化阶段。目前世界最快的Summit超级计算机依旧在领跑Top500超级计算机排行榜。中国的太湖之光以及天河2A排名3、4位,但下一代超算的竞争现在已经提前展开了。

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    目前世界最快:SUMMIT超级计算机

    下一代超算:E级计算时代

          你的英语的词汇表需要更新了,现在对下一代计算机的算力要求,被称之为EXAScale,也就是说每秒要至少能达到exaFlops的性能,远高于PetaFlops,这个数字是10的18次幂,英文称之为quintillion,一般来说四级考试也就背到trillion。

    AMD超大订单!构建时间最快超级计算机
    英文中表示大数的单词

            目前的第一名,也就是美国能源部橡树岭国家实验室的SUMMIT超级计算机,是IBM为其定制的产品,巅峰算力是多少呢?200petaflops,是exaflops的五分之一,因此谁先跨入E级大门就成为了竞争的焦点,而目前的新闻来说,只有中国的神威E级和美国的Frontier是公布了要达到exaflops的计算机。

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    中国:神威2020

          中国的超级计算机应该是全球数量最多的,在去年底的Top500榜单上,上榜227台,是最多的国家。美国则只有109台,但算力总和要优于中国的超算。所以争夺的就是谁最先实现E级超算的问题。

    中国VS美国 下一代超算谁是世界第一?
    曾经的第一、现在的第三:神威太湖之光,无锡超算中兴

          在2018年,神威E级超级计算机进行了原型机的技术验证工作。超级计算机都是超大的多个机架并列的计算机,所以原型机验证应该只用一组机柜互连、验证性能、可靠性即可。但从完成验证到完成部署,则有很长远的路要走:至少要到2020年,神威E级超级计算机才能完成部署。但是神威E级超算极大概率成为介时世界上最快的超算,并且其算力到底是多少目前还没有定论。

    中国VS美国 下一代超算谁是世界第一?
    神威E级原型机,济南超算中兴

    中国VS美国 下一代超算谁是世界第一?
    每个主板上有两个申威26010

    中国VS美国 下一代超算谁是世界第一?
    单个申威26010的结构

           值得荣耀的是神威太湖之光使用的是国产芯片。申威26010众核处理器是国产芯片,面积25平方厘米。这么大的芯片现在已经不多见了,根据资料可见每个申威26010有4个Group,每个Group里面有64个CPE,可以理解成CPU的计算核心,单个申威26010上面有多达256个核心。根据目前的报道,神威E及上使用的将是申威26010+,单个芯片260核心和目前的相同,不知道是不是半导体制程上有提升,提高了算力。

    美国:2021世界第一?

          特朗普总统的精选口号是Make America Great Again,因此在科技领域尤其注重领先。最近NASA宣布要在未来五年重返月球,计算机领域也不甘人后。目前世界第一的就是橡树岭国家实验室的Summit,未来在2021年即将建成的超级计算机还将落户这里,笔者之前有文章介绍过橡树岭国家实验室,有兴趣的读者可以搜搜。

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    CRAY使用AMD的CPU和GPU打造的超级计算机FRONTIER

          橡树岭计划冲的超级计算机被命名为Frontier,由超级计算机制造商Cray打造,全新的E级超级计算机使用了AMD的产品来实现算力:1.5 exaflops。这个超级计算机的速度有多恐怖?是今天的世界第一名SUMMIT速度的50倍左右,大约相当于今天Top500超算排行榜上的前160名超级计算机的算力总和……

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    AMD霄龙处理器专为服务器打造

         打造Frontier超级计算机的CPU是AMD的霄龙处理器(AMD EPYC),是专门针对服务器、云计算等领域专门打造的处理器,配合AMD的Radeon Instinct GPU,整个超级计算机的预算是6亿美元,而橡树岭实验室一般一年的预算也就十几亿美元,不知道是有专门的预算还是要在十几亿美元的预算内。完成后的Frontier将占用两个篮球场大小的机房面积。

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    FRONTIER上使用的RADEON INSTINCT GPU

          但是,Frontier是2021年的事情,前面说了,中国的E级超算是2020年的事情,2020年美国的超算就要把第一名让回给中国了。至于2021年能不能靠Frontier夺回去,那要看神威的算力,神威E级超算如果设计指标在1.5 exaFlops以上,那就意味着美国无法夺回世界第一,反之就是Frontier第一、神威E级第二。

    超算的需求

          超级计算的应用现在越来越广泛,不仅仅是用来在禁止核试验的现在计算核爆炸。中国的两百多台超算的计算请求就被排的很满,包括中国这么多超级计算机,其实这和需求是相关的。尤其是气象分析这种需求,这一个任务就要长期占用一台超算的算力。

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    Titan超级计算机的主要任务

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    气候变化演算

          并且,越快的超算可以实现更精密的气候模型的计算,所以对算力的需求是没有止境的。当然气候气象这种应用只是超算的一个方向,大脑模拟、AI以及药物开发这些才是当务之急,现在超级计算机之所以这么多、对算力要求越来越高,与这些计算需求有很大的关系,并且超算一旦可以使用,其计算时间往往都被排的很满,是要排队来申请使用的。

    科技争锋:超级计算机中美谁的更快?
    更强的超级计算机可以更细致的模拟细胞开发药物

          超算排名之争背后是新兴科技强国和传统科技强国的实力较量。当然我们在计算机科学技术领域还有非常多需要追赶的地方,很多芯片还有对我们的出口限制,不过我们也在技术积累和赶超,神威超算就使用了我们的国产处理器,路还很长,未来超算之争我们并不落后。

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