所謂超級計算機HPC(High Performance Computer),是指能夠執行一般個人電腦無法處理的大資料量與高速運算的電腦。超級計算機的基本組成結構與個人電腦的概念無太大差異,但規格與性能則強大許多,是一種超大型電子計算機。具有強大的計算和處理數據的能力,主要特點表現為高速度和大容量,配有多種外部和外圍設備及豐富的、高功能的軟件系統。現有的超級計算機運算速度大都可以達到每秒萬億次以上。
超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機,多用于國家高科技領域和尖端技術研究,是一個國家科研實力的體現。它對國家安全,經濟和社會發展具有舉足輕重的意義,是國家科技發展水平和綜合國力的重要标志。超級計算其實應用非常廣泛,例如氣候氣象、海洋環境、天體物理、生命科學、工業設計、裝備制造、密碼破譯、數字地球、智慧城市、新能源、新材料等領域。
這裡我們就要引出:國家超級計算中心這個概念,超級計算能力是衡量一個國家科技核心競争力和綜合國力的重要标志,以超級計算機為核心工具的國家超級計算中心是國家戰略性信息基礎設施和科技創新戰略平台。超級計算中心這個國家級重大科研基礎設施目前在全國有七個,他們分别分布在天津、長沙、深圳、濟南、廣州、無錫和鄭州。那麼中國的國家級的超級計算中心的計算能力是多強呢?
我們就以2019年5月科技部批複籌建國家超級計算鄭州中心為例子,鄭州國家超級計算中心是全國第7家批複建設的國家超級計算中心。河南省超級計算中心,位于河南省唯一的211工程大學鄭州大學,機房面積1300平方米。超算中心部署超算節點452台,其中常規CPU節點300台,GPU節點40台。峰值計算規模達1100萬億次/秒,部署的大型科學計算軟件規模達1024核。該計算中心的計算能力進入全球十強。
其實一提到國家重大的科技基礎設施,例如航天、航空發動機、高鐵、核電、大飛機等都會被問到存不存在“卡脖子”的問題。中國的超級計算機是否也面臨CPU等核心元器件國産化的問題呢?我們知道家用的電腦或者普通的辦公電腦上面搭載的都是美國英特爾或者AMD的CPU處理器,很少見到使用國産的或者其他國家品牌的CPU,這一點也可以看出美國在集成電路芯片領域的絕對領先的地位。
超級計算機和普通計算機的原理是一樣的,超級計算機之所以具備如此強大的計算能力,其實就是使用數以百計千計的CPU芯片。可以理解為我們的家用電腦搭載的是一台四缸的發動機,超級計算機上面搭載的是一千台四缸發動機,相當于可以産生4000缸發動機的馬力效果。超級計算機對CPU芯片的要求其實沒有家用的個人電腦集成度那麼高,因為它可以通過更大的機房面積和散熱措施來彌補單個芯片計算性能上的不足。
我國雖然在在CPU芯片的設計、制造能力要遠遠落後于美國,但是我們也擁有自己實力不俗的國産CPU芯片生産和制造的企業。我國大緻上有6家主流的大規模集成電路也就是CPU的生産企業,他們就是中國的英特爾和AMD。這6家企業和其代表的芯片主要是,1,中科院研究所(北京),龍芯CPU;2,華為技術(深圳),鲲鵬CPU;3,天津飛騰(天津),飛騰CPU;4,中科曙光(天津),海光CPU;5,上海國資委(上海),兆芯CPU;6,江南計算所(無錫),申威CPU。
我們前面提到的鄭州國家超級計算中心,采用的就是總部設在天津濱海新區的天津飛騰信息技術有限公司專門為超級計算機的生産的飛騰系列服務器CPU。所以說在超級計算機領域這種國家大型基礎科學設施上,中國是完全有能力保障不被“卡脖子”的。雖然現在我們在集成電路上相對落後,但是正在奮起直追的我們,未來的中國集成電路能否像高鐵、載人航天、三代核電站、五代戰鬥機等領域一樣走在世界的前面呢?我們拭目以待!
猜圖:這是我們提到的哪個城市?
除了我們提到的鄭州超算中心使用的飛騰CPU之外,你知道其他6個超算中心都是使用的什麼CPU嗎?也歡迎大家留言補充,歡迎大家關注小鵬财經。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!