5月30日,第59屆ISC2022(國際超算大會)發布最新 TOP500 榜單,美國田納西州橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的“前沿”以1.102 exaflops的成績屠榜,成為第一個真正突破 Exascale 大關的超算。
而在這一份榜單中,我國的神威太湖之光位列第六,天河二号位列第九,與前幾年相比排名有所下降,算力也不及美國“前沿”的十分之一。
長期以來,超算被視為綜合國力的象征之一。因運算能力遠超普通計算機,超算的應用場景包括核試爆、天氣預報、天體物理模拟、密碼分析等廣泛領域。
TOP500榜單是由國際組織“TOP500”編制,針對全球已安裝的超級計算機進行的排名,每半年發布一次。值得一提的是,TOP500是按照計算速度,即每秒能夠執行多少次浮點運算進行排名的。
那麼,我國超算的實力掉隊了嗎?
中國超算進入TOP500的數量蟬聯世界第一
要看一個國家超算的實力,除了看單台超算的計算速度,還要看一個國家能上榜的超級計算機數量有多少。
這次,我國共有173台超算進入TOP500的排行榜中,占全球34.6%,排名第一;排名第二的美國則有128台超算入圍榜單,占比25.6%;排名第三的日本則有33台進入榜單,占比6.6%。
其實從2016年開始,我國超算進入TOP500榜單的數量,除了2017年6月稍下滑位居第二外,基本上就一直穩定在世界第一的位置。
與歐美日等國家相比,我國在超算方面起步較晚。1995年6月,我國超算才首次出現在TOP500的排行榜單中。之後的17年裡,我國進入TOP500排行榜單的超算數量不斷攀升,最多有228台,占榜單的45.6%。
而美國進入榜單的數量則相比高峰時已有明顯下滑。
而在2016年後,中國與美國你追我趕,可謂是“雙雄争霸”,在超算數量上,幾乎是輪流做冠亞軍。
我國并未提交E級原型機的測試數據
從單台超算的速度來說,中國曾是第一的常客。
2010年,我國的“天河二号”橫空出世,并奪得榜單第一名,這也是我國超算的首個第一。
但在最新公布的超算排行榜中,中國排名掉出了前五。其中神威太湖之光位列第六位,天河二号位列第九位。
相較于前幾年,我國的排名确實低了不少,同榜單中其他超算的算力相比也并不高,甚至不及美國“前沿”的十分之一。
這是什麼原因呢?
如果我們仔細研究這個榜單,就會發現我國超算的生産時間相較于其他國家也着實有些“久遠”。
這并不僅僅體現在今年的榜單中,在之前TOP500發布的八次榜單中,我國上榜前十的神威·太湖之光和天河2号的生産時間分别是2016年和2018年。
而榜單中入圍前十的其他國家的超級計算機,幾乎都是近兩年生産的。比如2022年美國奪得桂冠的“前沿”,是2021年生産交付的,而2021年和2020年日本奪得桂冠的“富嶽”,則是2020年生産交付。
在超算領域,相差一年半載就可以相差一個時代,比如美國此次霸榜的“前沿”,是第一個真正突破 Exascale 大關的超算,它的性能達到1.102exaflops,也标志着超級計算新時代E級超算的到來。
除了“前沿”外,美國還有“極光”和“酋長岩”兩台E級超算也在建設中。
那麼,是不是中國在E級超算領域落後了?實際并非如此。
早在2016年,中科曙光就正式啟動了E級超算的研制項目,2018年天河三号原型機和神威E級原型機開始進入主機研發部署。2018年,央視也曾披露“天河三号”原型機通過驗收,算力達到E級。目前我國已有“神威”E級原型機、“天河三号”E級原型機和曙光E級原型機3個不同技術路線的原型機系統完成交付。
但此次TOP500我國并未提交E級原型機的測試數據。有不少外媒推斷神威E級超算在HPL基準上的峰值約為1.3 exaflops/1.05 exaflops,而天河三号則能夠達到1.7 exaflops峰值/1.3 exaflops持續值,均超過了Frontier的1.102 exaflops。
從超算供應商看榜單背後的奧秘
問題來了:為什麼我們不拿最新的超算和美國PK呢?
這個說起來有點複雜。
上圖是全球超算供應商的中美對比,可以發現,我國超算的供應商數量在TOP500中越來越少,從2021年開始隻剩6家,甚至低于2010年的7家。而在2016年11月發布的TOP500榜單中,我國超算的供應商數量曾達到11家,與美國差距很小。
相反,美國超算卻有越來越多的供應商,近兩年的供應商甚至比中國的兩倍還多。
另外,這些年出現在TOP500中的中國供應商都還是些老面孔,比如多次蟬聯第一的聯想,參與制造、部署的超算達到161台,在全球占比32.2%;浪潮共有50台入圍,占比10%,排名第三;曙光則以36台,占比7.2%排名第五;華為占比1.4%位列第十名。
為什麼榜單中我國超算的供應商會越來越少呢?
一方面,我國在超算方面越來越少依賴跨國公司,如IBM、Dell、Hewlett-Packard等公司在2016年之後,出現在我國超算的供應商當中的頻率越來越低。2021年至今,榜單中我國超算的供應商隻剩下我國自己的公司和機構,包括聯想、中科曙光、浪潮、國防科技大學、國家并行計算機工程與技術研究中心(NRCPC)以及華為等。
另一方面,上榜TOP500更容易被美方列入實體清單。
2021年4月8日,包括天津飛騰信息技術公司、上海集成電路技術與産業促進中心、Sunway Microelectronics、國家超級計算濟南中心、國家超級計算深圳中心、國家超級計算無錫中心以及國家超級計算鄭州中心被美國列入黑名單;2019年6月,美國則将中科曙光、海光、成都海光、成都海光微電子技術和江南計算技術研究所列入實體清單;再往前追溯至2015年,國防科技大學、長沙國家超級計算中心、廣州國家超級計算中心(NSCC-GZ)和天津國家超級計算中心被美國列入實體清單。 被列入實體清單,意味着上述公司在與美國公司開展業務之前,必須獲得美國政府的許可,美國意圖從根本上禁止這些公司獲得美國開發的幾乎所有先進技術。
上海交通大學網絡信息中心副主任、HPC 專家林新華表示,TOP500 已成為事實上的實體名單,“進入TOP500 是為了促進國際合作,但結果卻适得其反。”
這也是為什麼自2020年之後,中國便不再提供超算最新數據的原因。
縱觀近年來的排行榜,超算領域真正的玩家,其實也就美國、中國和日本,并且短時間内排名不會有太大的變動。
而在美國政府為了維護自身科技壟斷和霸權地位,遏制中國發展,一再泛化國家安全概念,濫用國家力量,濫用實體清單,不擇手段地惡意打壓中國高科技企業的背景下,在榜單中選擇不露圭角,或許是一種智慧。
欄目主編:張陌、尤莼潔
來源:作者:王禮耀
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