美国超算重登世界第一 中国超算是怎么了？

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#111723#据科技日报6月29日报导，6月25日，在德王法兰克福举办的2018国际超算大会上，最新一期Top500寰球超算排行榜正式宣布，美国橡树岭国度试验室的超等盘算机Summit，以峰值盘算机能每秒20亿亿次（200PFlops）的速率登顶寰球最快超等盘算机。
中国的河汉二号和神威·太湖之光让出了曾经盘踞5年的第一。不外，在业内子士看来，Summit曾经比估计的日期延后了一年，而中国并非不能造出200PFlops的呆板，只不外各自有既定开展节拍。争取天下最强盘算机诚然主要，但超算的真正比赛，毫不是看谁是第一那末简略。
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付昊桓记得这么一个故事。2010年的11月，河汉1A初次成为天下最快。中国超算界专家都很愉快，究竟“最快”这个声誉，几十年因由美日把持。

河汉1A
不外，大会现场有美国专家提问，中国当初有气力构建寰球最快的超等盘算机，然而否能用最快的呆板来处理最顶尖的迷信或许工程成绩？在这位专家的眼中，这台庞然大物或许是“中看不顶用”。
固然尖利逆耳，但确实反应了一个现实：造出最快的盘算机诚然不错，是否真正施展感化才是基本。
也差未几谁人时间，付昊桓从斯坦福回到了清华地球体系迷信系，据说了这段故事。事先，河汉1A采取的是英特尔的处置器和英伟达的GPU减速器，在下面跑大型的利用顺序也才刚刚起步。
“我回到清华后的第二年，也就是2011年的时间，咱们几团体渐渐结识，先是意识了薛巍教师，而后是杨超教师。”付昊桓说。
清华大学盘算机系的薛巍教学此前从事电力电网研讨，以后又扩大到气象摹拟等其余利用范畴。中国迷信院软件研讨所杨超研讨员则从事盘算数学的研讨。
付昊桓当时正对新的盘算架构入神。“由于河汉1A是CPU加GPU，重要的盘算力由GPU减速器来供给。以是要把它高功效起来，就得把GPU用好了。咱们事先就组了一个团队，想把这个呆板用起来，处理大气摹拟的成绩。”付昊桓说。
从河汉1A开端，短短几年内，中国前后推出一系列超等盘算机，一直革新“最快”记录：“神威蓝光”“河汉二号”“神威·太湖之光”，从2013年6月算起，中国的超算已盘踞TOP500榜单第一名置5年之久，并于2016年和2017年，两获“戈登·贝尔”奖。

“神威·太湖之光”（材料图）
付昊桓现为清华大学地球体系迷信系副教学、国度超等盘算无锡核心副主任。
2016年，在一份讲演中，美国国度保险局和动力部以为，中国超算曾经和美国濒临并跑，对其国度保险、经济社会、超算行业等形成要挟，若再不加大投资，追求转变，美国将得到其引导位置。
现在，再不会有人以为中国的超等盘算机只是个庞然大物。最强超算的争取，曾经成了中美日等多数国度之间的竞争。6月25日，美国Summit正式重回第一。不外业内明白，具有第一强的呆板仅仅只是超算比赛的一步。
打造完美的生态体系
付昊桓的团队盘算与成都理工大学研讨山体滑坡的团队配合，研讨地动会不会触发山体滑坡，会触发甚么样的山体滑坡。另外也与建造防震专家配合，将地动的模子与建造的模子衔接起来，研讨产生地动后会对建造形成怎么的侵害。“像美国加州地域也是地动频发，那边人们买屋子都要购置地动保险。而每栋屋子保险的订价，背地依托的就是基于地动摹拟的量化危险评价。”付昊桓先容说，地动相干工业效劳离不开准确的摹拟。
除了迷信方面的用户，各个超算平台也接收了很多企业用户——他们想计划新型的飞机动员机、船舶，另有风力发电的涡轮机叶片。超算已成为支持智能制作，晋升经济品质的主要一环。
超算平台大批的投资盼望换回更大的社会经济效益。无锡市盼望通过超算平台吸引从事人工智能、智能制作、产业大数据的企业和研讨职员，其树立的超算工业园，也盼望能惠及外地经济开展。
国度超等盘算无锡核心主任杨广文应用所有机遇推介神威·太湖之光。在客岁的一个论坛上，他诚恳地说：“超算各人听上去是矮小上的，也是国度策略，然而否会把它做成一个可延续开展的（工业）？超算人也想胜利。”
在前述的美国国度保险局和动力部的讲演中，也以为中国超算将要挟美国经济：“高机能盘算引导位置的丧失潜伏地要挟到曾经重度应用高机能盘算的行业内的美国公司。这些行业包含汽车、航空航天、进步制作、石油勘察、制药研讨、金融等。这些行业在寰球范畴内曾经存在强的竞争性，因而美国竞争力的些许伤害（比方，假如中国用其高机能盘算引导位置为其海内工业供给便宜乃至收费的盘算才能）就会转化成更大的经济效应。一样也会带来严重的常识产权危险：假如一家制药公司的药品开辟在海内停止，那末IP泄漏在多大水平上会妨碍美国的竞争力？”
而对于中国，有些行业也开展到了必定水平，必需自行开辟软件。“飞机、高铁还重要是依附外洋的商用软件在停止计划和仿真，下一步咱们盼望基于‘神威’的平台，特殊是和这些利用单元深刻配合去做咱们自立产业仿真和计划的软件平台。”付昊桓说。
从采取国产的处置器，到编译器、操纵体系、种种盘算库、开辟框架，中国的超等盘算机试图构建一套本人的生态体系，而要真正进入良性的开展还依附于用户的应用和反应，他们是超算社群相当主要的一环。
等待全部青藏高原
2015年4月9日，美国商务部宣布布告，制止向中国的4家国度超算核心出卖英特尔“至强”芯片。有外界批评以为，禁运可能和河汉二号屡次盘踞超等盘算机高机能榜首有关。紧接着2015年岁尾，中国推走神威·太湖之光，且应用的是天下产芯片。
不外，这两件事件之间仅仅是一种“偶合”。此前的“神威蓝光”就曾经采取了天下产芯片，神威·太湖之光从开端计划之初就是天下产，不外是依照预期的进度推出罢了。
这恰如斯次美国Summit的推出，都是预料中事。“200P、300P咱们实在是能够造出来的，只是计划节拍纷歧样。”付昊桓说明。
现在，天下各国正筹备制作下一代E级盘算机（100亿亿次）。为何制作E级盘算机，TOP500发动人、橡树岭国度试验室及田纳西大学Jack Dongarra教学在上个月南昌举行的ASC集会时期说：“不是咱们要造下一代盘算机，而是迷信家提出了更艰苦的挑衅，更难的成绩（须要如许的盘算机），E级的盘算机只是咱们开展旁边逾越的一个阻碍物，当前还会有更高量级的盘算机呈现。”
中国现在有三家机构正在自力研发E级盘算机，估计于2020年推出。而中国超算更加主要久远的义务，或许是全部生态体系的建立。
“纯真从超算而言，不管是硬件体系，仍是部份范畴的软件利用，中都城曾经有和美日比肩的冲破性结果。但要可能对超算背地的诸多工业都能构成一个正面的反应，还须要较长时光。比方基于超算的气象及气象猜测、产业计划和仿真、新资料的制备、新药研发等等，任何一个行业与超算硬件及软件的融会，都能发生宏大的工业晋升。咱们当初有了超算技巧的冲破，下一步应当等待怎样实现对工业的辐射和支持。”付昊桓说。
对于中国的超算来讲，当初有了一个珠穆朗玛峰，下一步也许应当等待全部青藏高原。
应用太湖之光，付昊桓盼望为研讨地动产生机制供给更加正确的摹拟平台，同时为抗震防震供给量化评价东西。摹拟唐山大地动以后，下一个更艰难的目的是汶川地动。
付昊桓的团队盘算应用超算摹拟汶川地动的震源发生、地动波传布进程，针对特定地区实现基于地动进程情形摹拟的震害猜测，量化评价地动强度及震害散布。准确的摹拟，对于下降与防备地动灾祸所带来的宏大丧失，以及展开地动多发区的公道计划与计划，都可施展严重感化。
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