神威·太湖之光果然留了後手！中國仍是全球超算TOP 500大贏家

如果說光刻機是人類工業文明皇冠上的明珠，那神威·太湖之光毫無疑問就是我國超算行業的皇冠，曾憑藉霸道的算力優勢一舉奪得全球超算四連冠，近年來，伴隨著美國前沿（Frontier）和日本富嶽（Fugaku）的異軍突起，一度令眾網友好奇，神威的E級超算新品為何遲遲未能問世？

神威·太湖之光沉默了？

北京時間11月15日，第60期全球超級計算機TOP 500強榜單重磅出爐，排名第一的是來自美國橡樹嶺國家實驗室的Frontier前沿超算，它憑1。102EFIop/s（百億億次）的HPL得分傲視群雄 ，理論峰值效能是第二名Fugaku富嶽超算的3倍多。

曾幾何時，神威·太湖之光在全球超算圈可以說是風光無兩，自2016年面世後，便創造過一連串輝煌篇章：

它是世界第一臺峰值運算效能超過每秒10億億次浮點運算能力的超級計算機；

2016年，神威·太湖之光輕鬆斬獲TOP 500世界第一；

2016年，神威·太湖之光榮獲戈登貝爾獎；

2017年，神威·太湖之光再獲TOP 500世界第一；

2017年，神威·太湖之光再獲戈登貝爾獎；

如果用通俗的比喻來理解創造四連冠的神威·太湖之光的算力的話，那就是，它運算1分鐘，相當於全球72億人不間斷運算32年！

彼時神威·太湖之光的計算效能、持續效能和效能功能比三項關鍵指標均處於世界前列。

從今年的榜單來看，Frontier的穩定速度是榜單上排名第二的Fugaku的2。49倍，理論速度快了3。14倍，單以穩定速度來看，Frontier是榜單上TOP 2~8的效能之和，在如此彪悍的算力效能下，它的功耗卻僅有Fugaku的71%。

僅看資料的對比，神威·太湖之光確實與冠軍的成績有差距，但很多網友沒搞明白的一點時，神威·太湖之光是2016年的產物，已經過去6年了，而富嶽和前沿呢？

2019年12月13日，富嶽首批6臺計算機順利抵達神戶理化學研究所計算科學研究中心，由此可見其研製時間在2019年前後，2020年6月，當期公佈的全球超算TOP 500榜單中，富嶽排名第一；

而在2022年5月30日和11月分別公佈的全球超算TOP 500榜單中，均斬獲冠軍的前沿，其最早的研製時間也剛好在2019年，也就是說，我國的神威·太湖之光投入執行3年後，這些後來者才著手研發新一代超算。

Frontier單排機櫃內部

隔著3年的時差，6個代際的排名，但即便如此，我們的超算總體成績仍然令人矚目

就拿這屆TOP 500榜單的前十來說，我國的神威·太湖之光和銀河2號仍然都進了前十，並且總上榜臺數達到162，實力超越了歐美，也就是說，我們實際上仍然獲得了總榜第一的好成績。

即便PK算力，我們也是世界前列。

超算對於大國的意義非凡！

HPE（Frontier運營商）執行副總裁、高效能計算和人工智慧部門總經理Justin Hotard曾表示，前沿在速度和效能方面取得了突破，讓我們有機會解答那些以前甚至都不知道要問的問題。

美國橡樹嶺國家實驗室相關負責人Jeff Nichols表示，來自世界各地的科學家和工程師都將利用該套系統（指Frontier）非凡的計算速度，來解決我們這個時代全人類最具挑戰性的一些問題。

神威·太湖之光的典型應用場景有藥物的分子動力學模擬、3D渲染、數字水池和大氣動力學等，比如天氣預報、霧霾預警、3D大片、新型材料和新型藥物的研發等，也就是說，這些超算們的應用場景會涉及到國防、軍事、醫療、高能物理、工程設計、地震預測、氣象觀測、航天技術、國家高精尖科研的方方面面，無論實際需求還是長遠意義都很重大。

這也是各大國不遺餘力搞超算軍備競賽的真相！

我國超算，們早就擁有了設計一流晶片的能力

。

我國的科研人員也早就想到了硬體上的限制，為了不被美國卡脖子，當初超算專案立項之際，就刻意避開了X86\ARM\Risc-V\MIPS四大主流晶片架構，轉而選擇了有點冷門卻系出名門的Alpha 21364架構，基於Alpha開發拓展出了一套有自主智慧財產權的指令集，也就是後來的申威指令集。

2006年，國家超算無錫中心（江南所）設計出自主微結構的申威1，基於130nm製程工藝，單核心CPU，主頻只有900MHz，集成了5700萬電晶體；

2008年，江南所推出了申威2，基於130nm工藝，雙核心CPU ，主頻抬升到1。4GHz；

2010年，申威1600橫空出世，基於65nm工藝，但是效能與功耗卻超越了當時的Intel，i7 980xe 6核心功耗130W，申威1600功耗僅70W，申威1600在1。1GHz的主頻率時，雙精度浮點運算能力達140。8G，而i7 980xe 6核心執行在3。2GHz頻率時，雙精度浮點只有107。55G；

2016年，神威·太湖之光用的申威26010，雙浮點峰值已達3。06TFIops，與Intel的Kight Landing處在同一水平，申威26010用落後英特爾和AMD幾乎2整代的工藝卻做出了不低於後兩者的效能，足見當初選擇Alpha 21364架構的明智與後續自研拓展指令集的優勢。

如今，製程工藝上，限制較明顯，但可以選擇在功耗控制和堆核心上下力氣，花更多的精力，利用與代工廠深度合作的主頻最佳化、自研架構&指令集方面的優勢縮短硬體效能差距。

回到了前文的問題，這幾年，神威和天河

們發展得怎樣了？

早在2018年節點，我國已經正式佈署了神威、天河和曙光三種不同技術路線的E級超算（跟Frontier同水平線的百億億次/秒），其中天河3號原型機更是在當年7月就通過了驗收，同年8月5日，神威E級超算也順利通過了科技部專家組的驗收，同年10月24日，來自經濟日報的一篇報道顯示，神威E級原型機、天河三號E級原型機和曙光E級原型機系統全部完成交付。

這說明什麼？說明我們早已掌握了E級超算的相關技術鏈啊。

2022年4月，中國科學技術大學、國家海洋科學與技術試點實驗室 、北京大學數學科學學院、無錫國家超級計算中心和中國海洋大學組成的聯合團隊，公佈了一篇超算模擬複雜量子多體的文章。

據該文描述，在介紹高效能計算環境時提及了申威26010 Pro的架構，該CPU為申威26010的升級改進款，擁有6個計算組，每個計算群有1個管理核心和64個計算核心，較之於僅有4個計算組的申威26010，單片效能至少提升50%，文章稱呼為新一代神威超級計算機，似乎也印證著該臺超算大機率即為神威·海洋之光。

11月15~17日，第24屆中國國際高新技術成果交易會在深圳召開，深流微智慧科技有限公司CTO Jerry在演講中直言“深流微作為國內唯一自研高能性圖形渲染GPU的廠商，擁有完全自主智慧財產權的GPU架構與微架構設計，其自研的XTS系列GPU可廣泛應用於AI計算、虛擬現實和元宇宙等領域”。

隨著我國算力網路的進一步佈局，超算的應用前景將會更加廣闊，除了國家隊主導的超算之外，民企的算力中心發展速度也十分為驚人，據《河北日報》訊息，阿里雲於8月30日正式啟動了張北超級智算中心，總算力高達逆天的12EFlops，一舉超過了9 EFlops的谷歌和1。8 EFlops的特斯拉，有了這樣的算力做保障，AI大模型訓紅、自動駕駛、空間地理等人工智慧探索都將如魚得水。

……

美國有Intel、AMD、高通等一眾晶片民企巨頭，我們也有華為、阿里、深流微等自主研發高手！

加油~

參考資料：

無錫新傳媒網、IT之家、新智元、maomaobear、觀察者網、新浪財經、至頂頭條、圖源網