欧盟奋力打造“超算军团”追赶美国，我国超算的实力掉队了吗？

【蜂耘网   IT业界】2018年1月，欧盟委员会和各成员国发起“欧洲高性能计算共同计划”（EuroHPC），拟出资10亿欧元研发资金，在欧洲范围建立一个一体化的百亿亿次超级计算基础设施，并建立一个由世界级高性能计算和数据基础设施支撑的欧洲高性能计算以及大数据系统。

▲芬兰LUMI超级计算机宣传图。图源：芬兰科学信息技术中心官网

“欧洲高性能计算共同计划”从2019年至2026年实施。如今4年过去，欧盟的努力目前已见一定成效。

超级计算机接踵而至

德国目前运行速度最快的超级计算机Juwels位于北莱茵—威斯特法伦州的于利希研究中心，到目前为止在全球超算排行榜上位列第12名。

据EuroHPC官网报道，世界第四快超级计算机“莱昂纳多”11月24日于意大利博洛尼亚正式上线，算力为250petaflop，即每秒执行250千万亿次计算操作。

早在今年6月，世界第三快的超级计算机“LUMI”就在芬兰科学信息技术中心启用，算力为309petaflop。此外，明年春天，西班牙巴塞罗那可能会启用MareNostrum 5超级计算机，预计将占据排行榜第五或第六名。目前，MareNostrum 4是西班牙最强大的超级计算机，也是欧洲第七强大的超级计算机。

▲欧盟超级计算机“莱昂纳多”。图源：意大利Cineca联盟网站

百亿亿次级（Exascale）超级计算机目前已成为很多国家追求的目标，欧盟也不例外。

今年6月，EuroHPC宣布，2023年底欧洲首台百亿亿次级计算机将在德国于利希研究中心投入使用，这台超级计算机名为“木星”，算力将超过1000petaflop，超过500万部高配笔记本电脑，有可能跃升世界第一。目前，世界排名第一的超级计算机是位于美国橡树岭国家实验室的百亿亿次超级计算机“前沿”，其后是日本“富岳”超级计算机。欧盟官员表示，“木星”比“前沿”还快。

据悉，“木星”的总造价约5亿欧元，其中2.5亿欧元来自EuroHPC，其余2.5亿欧元来自德国教育和研究部、北威州文化和科学部。另外，作为超级计算机，“木星”目前面临的一大挑战是耗电量大，平均电耗达15兆瓦，但研究单位计划以“绿色超级计算机”为宗旨打造“木星”，引用可再生能源，并使用热水冷却系统，除能减少散热，还能回收产出的热气。

▲美国能源部超级计算机Titan（泰坦）

长期以来，超算被视为综合国力的象征之一。因运算能力远超普通计算机，超算的应用场景包括核试爆、天气预报、天体物理模拟、密码分析等广泛领域。

那么，我国超算的实力掉队了吗？

中国超算进入TOP500的数量蝉联世界第一

要看一个国家超算的实力，除了看单台超算的计算速度，还要看一个国家能上榜的超级计算机数量有多少。

我国共有173台超算进入TOP500的排行榜中，占全球34.6%，排名第一；排名第二的美国则有128台超算入围榜单，占比25.6%；排名第三的日本则有33台进入榜单，占比6.6%。 

其实从2016年开始，我国超算进入TOP500榜单的数量，除了2017年6月稍下滑位居第二外，基本上就一直稳定在世界第一的位置。

与欧美日等国家相比，我国在超算方面起步较晚。1995年6月，我国超算才首次出现在TOP500的排行榜单中。之后的17年里，我国进入TOP500排行榜单的超算数量不断攀升，最多有228台，占榜单的45.6%。

而美国进入榜单的数量则相比高峰时已有明显下滑。

而在2016年后，中国与美国你追我赶，可谓是“双雄争霸”，在超算数量上，几乎是轮流做冠亚军。

我国并未提交E级原型机的测试数据

从单台超算的速度来说，中国曾是第一的常客。

2010年，我国的“天河二号”横空出世，并夺得榜单第一名，这也是我国超算的首个第一。

但在最新公布的超算排行榜中，中国排名掉出了前五。其中神威太湖之光位列第六位，天河二号位列第九位。

相较于前几年，我国的排名确实低了不少，同榜单中其他超算的算力相比也并不高，甚至不及美国“前沿”的十分之一。

这是什么原因呢？

如果我们仔细研究这个榜单，就会发现我国超算的生产时间相较于其他国家也着实有些“久远”。

这并不仅仅体现在今年的榜单中，在之前TOP500发布的八次榜单中，我国上榜前十的神威·太湖之光和天河2号的生产时间分别是2016年和2018年。

而榜单中入围前十的其他国家的超级计算机，几乎都是近两年生产的。比如2022年美国夺得桂冠的“前沿”，是2021年生产交付的，而2021年和2020年日本夺得桂冠的“富岳”，则是2020年生产交付。

在超算领域，相差一年半载就可以相差一个时代，比如美国此次霸榜的“前沿”，是第一个真正突破 Exascale 大关的超算，它的性能达到1.102exaflops，也标志着超级计算新时代E级超算的到来。

除了“前沿”外，美国还有“极光”和“酋长岩”两台E级超算也在建设中。

那么，是不是中国在E级超算领域落后了？实际并非如此。

早在2016年，中科曙光就正式启动了E级超算的研制项目，2018年天河三号原型机和神威E级原型机开始进入主机研发部署。2018年，央视也曾披露“天河三号”原型机通过验收，算力达到E级。目前我国已有“神威”E级原型机、“天河三号”E级原型机和曙光E级原型机3个不同技术路线的原型机系统完成交付。

但此次TOP500我国并未提交E级原型机的测试数据。有不少外媒推断神威E级超算在HPL基准上的峰值约为1.3 exaflops/1.05 exaflops，而天河三号则能够达到1.7 exaflops峰值/1.3 exaflops持续值，均超过了Frontier的1.102 exaflops。

纵观近年来的排行榜，超算领域真正的玩家，其实也就美国、中国和日本，并且短时间内排名不会有太大的变动。

（蜂耘IT业界网  责任编辑：似也)