今年6月份美國憑借IBM、NVIDIA聯合研發的Summit超算成功奪回TOP500超算第一，在過去的5年中TOP500先後被中國的天河2号、神威·太湖之光壟斷，分别實現六連冠、四連冠。Summit超算20億億次的性能短時間内沒可能被超越了，因為中美歐日都在加速研發下一代的百億億次超算，其中國内有三套百億億次超算——天河3号、神威E級及中科曙光。神威E級的原型機今年已經安裝在濟南超算中心，已經通過驗收，而它使用的處理器也被曝光了，是申威研發的新一代申威26010 衆核處理器，是現在太湖之光超算上的申威26010處理器的升級版。

　　經濟日報今天報道了神威E級超算原型機的消息，經濟日報記者看到，神威E級原型機放置在一個黑色機櫃中，機櫃門上鑲嵌着“神威E級原型驗證系統”字樣。“神威E級原型機就好比是一台能夠上路的概念車，原型機的成功研制，對E級計算機研制方案和技術路線進行了全面系統驗證，為下一步E級計算機的研制成功鋪平了道路。”山東省計算中心（國家超級計算濟南中心）主任楊美紅介紹，神威E級原型機系統主要由硬件、軟件和應用三大系統組成。其處理器、網絡芯片組、存儲和管理系統等核心器件全部為國産化。

　　這一原型機的系統軟件，由完全自主研發的神威睿思操作系統、神威睿智編譯器等構建。運算系統全部采用“神威26010＋”衆核處理器，高速互連網絡系統全部采用申威網絡交換芯片、申威消息處理芯片，這些關鍵部件均具備完全自主知識産權。存儲和管理系統由申威多核處理器構建，實現對該領域産品的國産化替代。

　　此前，國家超級計算濟南中心已部署有中國首台全部采用國産CPU和系統軟件構建的千萬億次計算機—“神威·藍光”，至今已運行7年。現在神威E級原型機的運算能力達到“神威·藍光”的3倍，體積僅為後者的九分之一，能耗同比下降75%。

　　這不是神威E級超算第一次被媒體報道，但這是首次有媒體明确提到神威E級超算的處理器——申威26010 ，這個名字跟目前神威·太湖之光上使用的申威26010（SW26010）處理器很相似，有理由相信神威E級超算使用的是升級版的SW26010處理器，架構設計維持之前的4 256核不變，但是規格、性能會大幅提升。

　　申威處理器是國内的上海江南所研發，上文提到的神威藍光超算使用的是SW1600處理器，2010年問世，當時使用的是DEC Alpha指令集，而2016年神威·太湖之光首次獲得TOP500冠軍之後，田納西大學教授、TOP500創始人Dongarra Jack曾經介紹過SW26010處理器，他的文檔中也提到了是Alpha指令集體系，不過後來申威方面表示SW26010的指令集已經是自己開發的申威64。雖然詳情還不清楚，不過申威處理器的指令集有點類似龍芯購買MIPS指令集之後自行開發的情況，現在使用的處理器指令集跟最初版本相比已經是魔改了，沒多大關系了。

　　申威26010處理器的主要規格

　　申威SW26010處理器支持亂序執行，頻率1.45GHz，260個核心，整個處理器包括4個MPE（Management Processing Element）管理單元、4個CPE（Computing Processing Element）計算單元及4個MC内存控制器單元組成，其中CPE單元又由8x8陣列的64核心組成，所以總計是260個核心（4x64 4=260）。

　　這樣1個處理器就是1個節點，每個節點8GB DDR3内存，256個節點組成1個超級節點，160個超級節點互聯連接，因此總計是40960個節點，10649600個核心，内存容量1.3PB。

　　申威26010處理器的浮點性能可達3.06TFLOPS，這個性能跟英特爾的14nm工藝72核Xeon Phi加速卡的3TLFOPS性能差不多，而且這兩個産品都是MIC衆核架構的。

　　至于經濟日報提到的申威26010 處理器，現在還沒有詳細資料，但從命名上看是升級版的申威26010處理器，後者目前的頻率隻有1.45GHz，同時支持的還是DDR3内存，雖然沒有确切資料提到申威26010的制程工藝，但考慮到研發的時間點及國内的工藝情況，它最多是28nm工藝的，而現在的申威26010處理器顯然不可能再使用28nm工藝了，如果使用16/14nm工藝制造，那麼處理器頻率會大幅提升，比如2.5GHz下性能大概就可以提升60%了。

　　除了頻率 、架構優化之外，神威26010 處理器在緩存、内存等方面也有提升的餘地，之前的申威26010在測試中就反映出内存、緩存性能不足的問題，這部分也是改進的重點。

　　太湖之光超算的性能是12.5億億次，Linpack性能是9.3億億次，要想變成百億億次超算，不是簡單提升10倍規模那麼簡單，因為還要考慮到能效及體積問題，提升性能的關鍵還是看處理器及網絡節點等核心部件。

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