[摘要]在全球超級計算機500強名單中，中國的“天河二號”以“六連冠”成就了一個傳奇。這一紀錄，在2016年6月被終結，而終結者，是同樣來自中國的“神威·太湖之光”。

　　時代周報記者 付聰 發自廣州

　　在全球超級計算機(以下簡稱“超算”)500強名單中，中國的“天河二號”以“六連冠”成就了一個傳奇。這一紀錄，在2016年6月被終結，而終結者，是同樣來自中國的“神威·太湖之光”。

　　這一次，新超算冠軍更首度采用中國自主知識產品芯片，完成中國超算界的一大突破。

　　6月20日，在德國法蘭克福舉行的2016國際超級計算大會(ISC)上，公布了最新一期的全球超級計算機500強榜單，中國自主研制的“神威·太湖之光”超級計算機奪魁，這是繼“天河一號A”和“天河二號”之後，中國超級計算機再次登頂。

　　超級計算機，在航天航空、氣候模擬、生物信息等諸多方面皆有運用，被譽為中國科技發展的“國之重器”。“超級計算機在政治經濟的諸多領域都有很重要的戰略意義，可以說是除了理論研究與科學實驗，計算是人類認識世界的第三種手段。”中國計算機學會高性能計算專業委員會秘書長張雲泉對時代周報記者說道。

　　就在“神威·太湖之光”奪冠的同一天，國家超級計算無錫中心(以下簡稱“無錫超算中心”)正式掛牌啟動運行，該中心則由清華大學管理運營。中心主任楊廣文教授在接受新華網采訪時，表示“將圍繞江蘇與長三角的科技與經濟發展需要，發揮清華的學科優勢，未來依托這個平台在無錫建設高性能計算機產業園。”

　　這無疑指明了“神威·太湖之光”未來的產業化道路，此前曾有專家指出中國的超算產業化程度不高，超算有被“浪費”的嫌疑。

　　“現在目前超級計算機的產業化與商業化確實程度不高，這是因為現在絕大部分的領域都使用不到超級計算機。但超級計算機的技術是會向下輻射的，這能給我們其他商業化的領域帶來應用與技術的提升。”中科院計算所研究所博士包雲崗對時代周報記者說道。

　　美國芯片禁售下突圍

　　西蠡湖畔的無錫超算中心，“神威·太湖之光”的本尊就放置在這裏。在它占地1000平方米的主機房裏，兩邊整齊地排布著40個黑色外殼的運算機倉，機倉的頂部則散發著代表“科技”的藍光。

　　黑藍色調的主機，性能極其強大。資料顯示，“神威·太湖之光”的峰值計算速度達每秒12.54億億次，持續計算速度每秒9.3億億次，性能功耗比為每瓦60.51億次，這三項指標均位列世界第一，也使“神威·太湖之光”成功登頂。

　　清華大學計算機系高性能計算研究所助理研究員翟季冬透露，“這次參加德國的超算大賽，是由清華計算機系的老師負責”。時代周報記者致電清華大學計算機學院，對方透露，參賽的成員則主要是清華計算機學院的研究生。

　　由清華大學管理運營的無錫超算中心，目前擔任主任的楊廣文教授是清華大學計算機系高性能計算技術研究所所長，副主任付昊桓則是清華大學地球系統科學研究中心副研究員。

　　翟季冬是國際超算大賽的常客，2015年，他擔任指導老師的清華大學超算團隊包攬了三大國際大學生超算競賽ASC15、ISC15、SC15的冠軍。

　　“在超算的比賽中，一般是考驗你超級計算機的應用優化，那次我們參賽，就是在3000瓦功率的限制下，組委會給定一組應用，然後看每個隊伍的優化結果，而超算的比賽的准備工作就是優化程序的性能。”翟季冬介紹。

　　對於超算的考核，張雲泉評價道：“實際上對超級機算計考核的指標中，由於峰值一般實際中運算中達不到，最看重的是其持續運算速度與功耗。”

　　從具體數據上看，“神威·太湖之光”的浮點運算速度為每秒12.5億億次，比排名第二的“天河二號”快近兩倍，也是全球唯一一台計算速度超過10億億次的超算，效率相比“天河二號”也提高了3倍。楊廣文在接受新華網采訪時打了一個比方—讓“神威·太湖之光”開機運行一分鍾，就等於全球的人口同時用計算機不間斷運行整整32年。正是在這樣運算性能的支持下，清華大學地球系統科學研究中心首次實現了百萬核規模、高分辨率的地球系統數值模擬。

　　這樣的持續運算速度的實現，源自其眾核芯片申威26010。在那些黑色的機倉中，每個機倉都有1024個巴掌大小的芯片，據介紹，單個這樣的芯片，其計算能力就相當於3台2000年全球排名第一的超級計算機。這些芯片的研制單位為無錫江南計算技術研究所。

　　更重要的是，這些芯片全部源自國產，具有自主知識產權。此前的“天河二號”的芯片則是由美國產的英特爾芯片。2015年4月，美國宣布對中國禁售高性能處理器，並特別提到了“天河二號”，稱與其有關的中國四個技術中心均被列入美國政府的限制名單。

　　張雲泉告訴時代周報記者，“芯片(處理器)是電腦的心髒，對於超級計算機來說，更加重要。因為超級計算機運行速度快，對別的國家是一種戰略威脅。因此美國很有可能隨時掐斷這種芯片的供應，因此我們國家必須避免這種情況的發生。”

　　其他國家沒有這樣的速度

　　算上“神威·太湖之光”，這次中國上榜世界超算500強的超算數量，共計167台，首次超過美國成為世界第一。德國IT專業雜志《Heise》網絡版對此作出報道時，直接附上了一張中國兵馬俑的照片，將中國的超算稱為“兵馬俑軍團”。

　　而在2001年，中國超級計算機還沒有任何一台進入到全球超算TOP500強的名單中去。中國超級計算機的業內還流傳著一個“玻璃房子”的故事：20世紀80年代，中國石油工業部物探局花費巨資從美國購買了一台超級計算機，結果這台機器被放在了一個中國人不得入內的“玻璃房子”裏，以方便美國專家的監控。

　　2010年，“天河一號A”橫空出世，拿到當年11月世界超算TOP500強的第一名。這也是中國第一次擁有世界上最快的計算機。此後不久，這份榜單每半年一更新，世界上最快的電腦不斷易主。

　　2011年，“天河一號A”就被日本的超級計算機“京”超越。到了2012年6月，美國超級電腦則重奪世界第一的寶座。不過，僅僅時隔一年，中國憑借“天河二號”再次占據世界第一的寶座，並實現了此後的“六連冠”。

　　中國超算不僅占據了世界第一的寶座，其整體的數量也開始猛增。

　　2015年5月，中國在全球超算TOP500榜單的僅有37台上榜，半年以後就猛增到109台，超過了歐洲與日本，名列世界第二，國內還成立了國家超級計算中心。如今，又用了半年的時間，就超過美國位列世界第一，國家超算中心的規模也達到6家。排行榜主要編撰人、美國田納西大學計算機學教授傑克·唐加拉對此評論道：“沒有(其他)國家有這樣的速度。”

　　躺在國家級實驗室裏

　　隨著技術的進步，中國超算在航天航空、石油勘探、車船設計、新藥研發等諸多國家尖端領域都發揮著越來越重要的作用。據新華社報道，基於“神威·太湖之光”系統的3項全機應用已入圍國際高性能計算應用領域最高獎—“戈登貝爾獎”，這是該獎項設立30年以來中國團隊首次入圍。

　　不過，此後有報道與專家指出，中國超算的短板在於產業化和商業化明顯不足。資料顯示，“天河一號A”斥資6億元人民幣建成，現在的“神威·太湖之光”，項目的總經費已達17.95億元。但據統計，國內超級計算機研發經費中用於開發應用軟件的尚不足10%，這個數據在美國占比達30%以上。2014年4月，“天河二號”試運行曾對外開放，可最終只有120家企業和研究機構選擇試用。

　　2015年7月，阿裏雲向外界宣布啟動量子計算機的研究計劃，其計算速度在未來將超過“天河二號”百億億倍。然而，阿裏雲的公關負責人王子淩對時代周報記者表示：“超級計算機其實我們很難運用到。超級計算機就像是頂級跑車，但我們需要的不是車子跑多快，而是可以提供各種各樣的車輛給客戶。”

　　“中國超級計算機的硬件水平已經是世界領先了，但在超級計算機的應用軟件開發，與超算的使用人群上，與其他歐美發達國家相比依舊是有差距的。”張雲泉評價道。

　　包雲崗對此表示，“現在超級計算機的產業化和商業化在全世界都是一個難題，美國超級計算機也只是躺在國家級實驗室裏。出於戰略考慮，雖然超級計算機的前期投入大，但是我們依舊需要發展超算的技術，它可以向產業的下遊輻射，可以產生新的技術應用。並且隨著技術的發展，其成本也會下降，就可以在類似穀歌、百度等商業公司的數據庫中得到一部分應用。”