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超越中美，日本超算时隔9年再登顶全球500强
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吕栋宁静致远。
最后更新: 2020-06-24 19:40:50事实上，中美在超算领域你追我赶的态势已有数年。中国“神威·太湖之光”曾多次夺冠，美国“顶点”在2018年6月首次登顶后也连续四次夺冠，但是比“神威·太湖之光”的运算速度优势并未进一步扩大。
目前，作为“超级计算机界下一顶皇冠”，E级超算已成为世界各国在超算领域追逐的新目标。
2019年底，美国相继宣布建造“极光”“前沿”和“酋长岩”三台E级超算，交付时间预计为2021年至2023年；日本目标是2020年研制成功首台E级计算机；欧盟首台E级超算预计于2022年到2023年交付。
中国也在E级超算领域“三连发”。《北京日报》今年1月报道指出，中国E级超算已超前布局，神威E级原型机、“天河三号”E级原型机和曙光E级原型机三个不同技术路线的原型机系统已全部完成交付。
美国《科学》杂志今年初预测，中国有望在2020年建造出世界第一台E级超算。
“天河三号”原型机（资料图）
在2018年中国高性能计算机TOP100排行榜中，三大E级超算原型机均进入性能榜前十，分列第四、第六和第九位。同时，国外厂商无一入围这项榜单中，是中国超算TOP100榜单首次实现“全国产”。
不过，新华网2019年11月曾撰文分析：从上榜数量和性能上看，中国已跻身超算大国之列。但是如果把超算“拆”开来看，中国超算发展还面临诸多挑战。
首先，在计算机芯片研制方面美国公司仍占据绝对优势，在上届超算500强榜单中排名前两位的“顶点”和“山脊”，均使用了IBM公司生产的Power9中央处理器。从市场占有率来看，英特尔公司仍是中央处理器领域的“霸主”，上期榜单中约94%都使用了英特尔“至强”或“至强融核”处理器。
“‘神威·太湖之光’因使用中国自主研发的‘申威’芯片而备受瞩目，但更多中国企业建造的超算仍使用英特尔芯片，改变这种局面有很长的路要走。”文章中认为。
2019年6月，美国商务部将中科曙光、天津海光、成都海光集成电路、成都海光微电子技术和无锡江南计算技术研究所等5家机构列入所谓“实体清单”。其中，中科曙光与江南计算技术研究所正是中国两大E级超算原型机的研制方。
当时就有分析认为，中国超级计算机研制近年来加速发展，国际上中美竞争的格局已经形成，这似乎并不是有的国家希望看到的。
事实上，早在2015年美国就开始对中国施行超算芯片禁售，从产业链条和技术层面进行遏制。不过，中国目前已完成超算自主可控生态体系的初步建设。“天河一号”、“天河二号”小规模试用自主研制的飞腾CPU；“神威·太湖之光”安装40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器。
另外，神威E级原型机硬件、软件和应用三大系统中，处理器、网络芯片组、存储和管理系统等核心器件全部为国产化。而“天河三号”E级原型机则采用自主的飞腾处理器、天河高速互联通信和麒麟操作系统，实现了芯片的全国产化，告别了前代的英特尔芯片。
而中国超算发展面临的另一大挑战是，软件开发能力滞后限制了中国超算系统使用效率和应用水平。
有业内人士认为，科学或工程上大规模研究使用的系统才能叫超算系统。美国许多超算系统直接部署在大学或国家实验室等机构。例如，去年6月首次上榜就排进前五的美国超算“弗龙特拉”被誉为全球最强大超级学术计算机，部署在得克萨斯大学奥斯汀分校，已被用于模拟中子星撞击和脑肿瘤研究等领域。
新华网文章中指出，中国提交的一些超算系统曾被认为是互联网数据中心，应用面较狭窄。但是近来这种情况已有所改观，基于“神威·太湖之光”的两项应用“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”“非线性地震模拟”分别于2016年和2017年获得高性能计算应用领域全球最高奖项——戈登贝尔奖，展现了中国在高性能计算应用领域的强劲发展势头。
图片来源：日经中文网
（编辑：周远方）
本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。
- 责任编辑: 吕栋
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