天河二號超算有意讓位中國芯神威太湖之光？

　　6月20日，新一期全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單公布，使用中國自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二號”登上榜首，成為全球最快的超級計(jì)算機(jī)，三項(xiàng)在“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)上開展的應(yīng)用課題榮獲“戈登貝爾獎(jiǎng)”提名，中國超算上榜總數(shù)量為167臺(tái)套首次超過美國名列第一。

　　這期榜單透露了哪些重要信息？“天河二號”讓位“神威太湖之光”是否有意為中國自主芯片“驗(yàn)明正身”？未來HPC有哪些趨勢？

　　自主芯片 “大考”過關(guān)？

　　中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專委會(huì)秘書長張?jiān)迫诮邮苡浾卟稍L時(shí)表示，這次HPC榜單公布中國軍團(tuán)無論是在數(shù)量上還是性能上都實(shí)現(xiàn)了全面超越。中國軍團(tuán)囊括冠亞軍，榜單前十名除了“神威太湖之光”與“天河二號”外，其他分別是美國的“泰坦”與“紅杉”、日本的“京”、美國的“米拉”和“三一”、瑞士的“代恩特峰”、德國的“花尾榛雞”和沙特阿拉伯的“沙欣II”。一個(gè)國家囊括冠亞軍過去只有美國做到。

　　從數(shù)量上看，這次中國除了拿到了冠亞軍，整個(gè)上榜數(shù)量為167臺(tái)超過了美國的165臺(tái)，而聯(lián)想因?yàn)樯习?2套名列第二，這些成績都打破了過去的紀(jì)錄。中國開始從超算大國向超算強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。

　　從性能與自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)創(chuàng)新上看，據(jù)國際TOP500組織發(fā)布的榜單，“神威太湖之光”峰值計(jì)算速度達(dá)每秒12.54億億次，持續(xù)計(jì)算速度每秒9.3億億次，性能功耗比為每瓦60.51億次，三項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均排名世界第一。“神威太湖之光”的浮點(diǎn)運(yùn)算速度比第二名“天河二號”快出近兩倍，效率提高3倍，功耗也比“天河二號”低。更重要的是，與“天河二號”使用英特爾芯片不一樣，“神威太湖之光”使用的是中國自主知識產(chǎn)權(quán)的“申威”處理器?！吧裢狻睂?shí)現(xiàn)了從CPU、操作系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等核心部件的完全自主研發(fā)。

　　據(jù)張?jiān)迫嘎?，“神威太湖之光”奪冠并非無跡可尋，之前采用同樣自主處理器的“中國神威·藍(lán)光”超級計(jì)算機(jī)，在2012年參與國際超級計(jì)算機(jī)大會(huì)時(shí)就引起了關(guān)注，當(dāng)時(shí)它的運(yùn)算速度為1000萬億次，采用的是16核的“申威”芯片，這次“神威太湖之光”采用是260核的“申威”處理器，實(shí)現(xiàn)了百倍速度的提升。采用國產(chǎn)眾核芯片，性能完全追平了Intel最好的超算芯片。

　　曙光公司高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理曹振南在接受記者采訪時(shí)表示，中國一直希望發(fā)展自主芯片，采用自主芯片的“神威太湖之光”奪冠，成為全球最快的計(jì)算機(jī)，無疑給中國芯片產(chǎn)業(yè)帶來很大的激勵(lì)。但與此同時(shí)，我們也需要注意到在發(fā)展自主芯片的道路上，我們依然面臨很多的問題，比如芯片的生態(tài)環(huán)境，比如與軟件應(yīng)用兼容性等。

　　在軟件應(yīng)用兼容與生態(tài)問題上，張?jiān)迫磉_(dá)了與曹振南相似的觀點(diǎn)，“神威太湖之光”采用的是非X86的體系架構(gòu)，因?yàn)槭亲约旱捏w系架構(gòu)，所以從軟件和應(yīng)用上后續(xù)有大量的工作要做。

　　未來，中國IT產(chǎn)業(yè)的很多關(guān)鍵技術(shù)是否也都可以采取“神威太湖之光”的路線，先搶占至高點(diǎn)實(shí)現(xiàn)某個(gè)維度的突破，再完善后續(xù)生態(tài)全面跟進(jìn)？張?jiān)迫硎?，HPC是戰(zhàn)略市場，不是類似PC那樣的“廣義”市場，是可以采用這樣的方式進(jìn)行突破的。有三項(xiàng)在“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)上開展的應(yīng)用課題榮獲“戈登貝爾獎(jiǎng)”提名，這也表明目前“神威太湖之光”的應(yīng)用“彈藥”還是足夠的。

　　“天河二號”讓位是“陰謀論”？

　　有人說，曾經(jīng)六連冠的“天河二號”這次是有意讓位于“神威·太湖之光”，是為了讓“全自主HPC系統(tǒng)”驗(yàn)明正身，體現(xiàn)中國芯片與英特爾芯片之能力相當(dāng)，是“自己人有意交換位置”。

　　對于這一觀點(diǎn)，張?jiān)迫χ硎?，這個(gè)是“陰謀論”，應(yīng)該不是有意為之，“天河二號”同樣希望繼續(xù)沖刺冠軍，只是去年美國對“天河二號”實(shí)行處理器禁運(yùn)后，延誤了“天河二號”的升級計(jì)劃，“天河二號”更換其他處理器必然需要時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整，升級的時(shí)間將延遲到2016年年底至2017年上半年。

　　去年美國對中國高性能計(jì)算機(jī)實(shí)施芯片禁運(yùn)時(shí)。記者也曾采訪過張?jiān)迫?，他?dāng)時(shí)就表示，禁運(yùn)會(huì)影響“天河二號”的升級時(shí)間，但對中國的自主芯片發(fā)展一定是個(gè)利好，且中國HPC的發(fā)展不會(huì)因?yàn)榻\(yùn)而滯緩。

　　果然言中了，僅僅幾個(gè)月就兌現(xiàn)了張?jiān)迫念A(yù)言。

　　這次中國軍團(tuán)如此多的利好帶來的又一個(gè)疑問是，美國HPC真的不行嗎？

　　“天河二號”連續(xù)幾次奪冠后，似乎讓超級計(jì)算大國美國“面子”有些掛不住。去年，美國總統(tǒng)奧巴馬簽署了超算加速計(jì)劃的總統(tǒng)令，將加速美國的HPC發(fā)展。按照慣例，總統(tǒng)令簽署之后，會(huì)很快出臺(tái)相關(guān)的實(shí)施計(jì)劃，但公眾隨后并沒有如期看到相關(guān)計(jì)劃公布，或許是保密或許是其他原因。張?jiān)迫硎荆瑥墓_信息來開，按計(jì)劃美國超過100P的超級計(jì)算要到2017年或2018年才出來，如果美國不提前實(shí)施加速計(jì)劃，那么中國HPC的TOP500上就有可能蟬聯(lián)十連冠。

　　“但美國一直是超算強(qiáng)國，即便今天中國全自主的系統(tǒng)奪得了冠軍，也不能否認(rèn)美國超算強(qiáng)國地位。目前除了’神威太湖之光’采用中國的自主芯片，這次上榜的中國其他超級計(jì)算級大部分還是采用國外的芯片?！辈苷衲媳硎?。

　　HPC走向更大的市場？

　　HPC發(fā)展有一定的周期和節(jié)奏，這幾年全球HPC的發(fā)展進(jìn)入了相對緩慢期，”天河二號”之后，全球HPC更新進(jìn)入低谷。張?jiān)迫硎?，從現(xiàn)在看，全球HPC更新的速度開始恢復(fù)、止跌回升了。

　　另外一個(gè)趨勢是HPC正在進(jìn)入越來越多的“非科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域”。一直以來HPC主要是在科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域，這次上榜的超級計(jì)算機(jī)很多來自互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。也正因?yàn)槿绱?，對于中國軍團(tuán)這次取得這樣的業(yè)績也有一些聲音認(rèn)為，中國之所以如此大規(guī)模突圍是中國有大量的HPC應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)，這讓中國軍團(tuán)入圍臺(tái)套大幅增加。而事實(shí)上，HPC正在應(yīng)用在越來越多的非科學(xué)領(lǐng)域。

　　曹振南表示， HPC針對獨(dú)特的應(yīng)用場景而進(jìn)行專門的優(yōu)化和定制也將是未來的方向之一，比如地球模擬裝置。

　　事實(shí)上，我們推動(dòng)HPC的發(fā)展不僅僅是為“更快、更高、更強(qiáng)”，在計(jì)算的競技場上爭個(gè)高下，更是為了有更大的應(yīng)用空間，解決更多的問題，比如“神威太湖之光”與“天河二號”下一個(gè)階段的挑戰(zhàn)就是如何用好用足，盡快充分釋放這些計(jì)算能力。