全球超算500强榜单公布,中国上榜数量居首
全球超算500强榜单公布,中国上榜数量居首,超级计算机从诞生那一刻起,就代表着一个国家的高技术实力。中国超算从无到有,从跟随到领先,仅仅用了30多年的时间。全球超算500强榜单公布,中国上榜数量居首。
全球超算500强榜单公布,中国上榜数量居首1
国际超算大会(ISC)于5月30日在德国汉堡发布了最新版全球超算TOP500榜单。
位于美国橡树岭国家实验室 (ORNL) 的新型超级计算机 Frontier 以绝对优势拿下第一,算力超过身后468台的总和,成为全球最强超级计算机,同时也是全球首个真正的百亿亿次超级计算机。已经霸榜两年,完成四连冠的日本 Fugaku 排名落到第二,芬兰新部署的超算 “LUMI” 挤进前三,成为欧洲超算领域的代表。这也展现出尖端半导体行业实际的发展进程。
本次榜单中,以往连续多年登顶榜单的中国超算没有出现在前五名中。由于欧美新型超算的出现,上届排名第四的“神威·太湖之光”排名下滑至第六,广州国家超算中心的“天河二A”由上次的第七降到第九。
美国首台E级超算露面:性能最强,能效最高
Frontier 是现在世界上最快的超算,比名单上接下来的七台超级计算机的总和还要快。根据Linpack基准测试,“Frontier”峰值性能达到1.102 Exaflop/s(每秒110.2亿亿次)。该系统提供了高达 1.69 ExaFlops 的峰值性能,经过更多调整后仍有达到 2 ExaFlops 的性能。
“TOP500”在新闻稿中评论称,Frontier 成功突破了1Exaflop的障碍。这使得该超算不仅成为有史以来最强大的超算,也是第一台真正具有百亿亿次浮点运算能力的机器。
此外,Frontier 还是全球最环保的超算。Frontier 的能耗比稳居全球第一,其功耗仅为21,100KW,比排名第二的 Fugaku 的29,899KW功耗还要更低。
Frontier 测试与开发(Crusher)系统也位列 Green500 榜首,表明 Frontier 的架构目前也是世界上最省电的超级计算架构。整个系统在合格的基准运行期间提供每瓦 52.23 GFlops 的功率,同时消耗 21.1 兆瓦的功率。
美国首台E级超算“Frontier”
近年来中国、日本和美国超算都曾夺得“全球最快超算”的桂冠。为何这次 Frontier 夺冠如此受到外界关注呢?
中科院计算所研究员张云泉5月31日接受《环球时报》记者采访时表示,关键就在于 Frontier 是全球首款公开发布的E级超算。
对于E级超算,业内认定分为三个层次:第一层是超算的运行峰值性能突破Exaflop/s,第二层是在Linpack基准实际测试中突破Exaflop/s,Frontier 实际已经达到这个层次。第三层的要求更高,在应用运用中的速度超过Exaflop/s。张云泉表示,“真正让人感到吃惊的是 Frontier 的功耗出乎外界意料的低,只有20MW,还不到业内40MW标准的一半。”
前景明确 大国激烈角力
近年来,多有人认为美国在超级计算方面的能力逐渐走弱,但在此次的Top500榜单中,美国在前十名中占据了第一、第四、第五、第七和第八名。
“TOP500”超算国家和地区分布
总的.来说,在上榜超算数量上,中国仍为173台,占比34.6%,继续位列榜首。美国则从上期的149台下降到127台,位列其下,占比25.4%。中国和美国两个国家占了TOP 500榜单总数的60%,排在第三的德国占比仅为13.6%。
而在总性能排行榜上,美国的优势仍然不可动摇,以47.3%的总算力占据全球总性能的半壁江山。而中国虽然数量上稳居第一,但总算力只占12%,位居第三。与第二的日本相差2.3%。
随着AI、云计算近几年来在多个尖端行业开花结果,多国政府也明确将数据视作重要的生产资料,有关算力的竞争也在快速突破。考虑到E级计算机已经成为新上马项目的重要参考标杆,“世界前十”的门槛将迅速跃升。
根据美国政府披露的计划,该国准备投入超过50亿美元建设数个E级超算,Frontier正是这项计划的排头兵。
值得一提的是,本次新上榜的三台机器全都基于慧与科技(HPE)的Cray EX超算平台,内部使用的是AMD在2021年发布的第三代EPYC(霄龙)服务器处理器。
跌下“世界第一”的日本也在着手开发Fugaku后的新一代超算。对于公共财政愈发吃紧的日本政府而言,大约1000亿日元(近7.8亿美元)的投入正变得愈发沉重。东京大学公共政策学院教授铃木一人解读称,超算属于经济安全领域,在计算速度方面日本并不会单纯谋求世界第一,更重要的是在使用超算能力方面不依赖于外国。
中国超算“排名下降”,真相如何
在全球超算竞争中,美国曾不断以政治手段对中国超算发展加以阻挠。2019年,美国曾对中国5家与超算相关的实体进行出口管制,一年后又将7家中国相关实体列入“实体清单”。《金融时报》称,美国第二波制裁是在中国首台E级超算开始运行后的一个月内实施的。
亚洲技术信息项目主任卡哈纳称,虽然美国正在开发三台E级超算,但中国的计划更多。他在一份研究中称,中国企业现在更关注国内竞争,而不是国际竞争对手的所作所为。卡哈纳甚至建议,随着全球竞争加剧,美国应该考虑放松对华制裁以“深入了解”中国超算的发展。
当然,这其中可能存在国外媒体所说的中国E级超算没有参加排名的影响。
今年3月,中山大学国家超算广州中心主任卢宇彤在接受中新社采访时评论称,目前美国仍是超算领域最具竞争力的国家,日本超算系统研制和应用的水平比较高而且有特色,欧洲虽然在超算系统研制方面投入比较少,但他们的超算应用能力比较强。中国近年来超算系统和应用都取得了快速的发展,进入世界领先行列,世界超算领域各国交替领先的态势仍将持续较长时间。
她同时透露,基于自主技术的新一代E级计算系统研制方面,中国的进展比较顺利。中国将运用E级超算,支撑超高分辨率气候气象预报、大规模航空航天数值风洞、地震地质研究和油气能源勘探、生命科学与基因工程等一系列超大规模计算与模拟。在未来相当长时间内,超算仍将是唯一的高端计算平台,也是世界各国激烈竞争的重点领域。
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国际超算组织“TOP500”发布的榜单显示,美国最新推出的E级(每秒浮点运算百亿亿次)超算“Frontier”成功登顶全球,连续两年“霸榜”的日本超算“富岳”排名落到第二,芬兰新部署的超算“LUMI”挤进前三,成为欧洲超算领域的代表。
美欧日在时隔多年后,几乎包揽“TOP500”前10,而前些年一直霸榜的中国超算,却罕见的销声匿迹。
难道因为美国对中国芯片的强力制裁,导致超算研发受到抑制,只能像华为放弃手机业务一样吗?
在榜单中,中国排名最好的是“神威·太湖之光”,即便是太湖之光,此次也仅仅排在了第6位,国家超算广州中心的天河二号更是差点跌出前十。排名一路下跌,此次到了第九位,按照欧美日的计划,半年后的超算榜单发布后,将会毫无意外地跌落出前十。
中国超算真的衰落了吗?神威太湖之光将成为中国超算的绝唱?
当然不是!
令人意外的是,中国超算界似乎对排名下跌反应平平,反而是英国人坐不住了,宣称中国的E级超算早在一年前就已经运行。只是并没有参与排名。
英国人给出的理由是,中国企业开始专注于国内竞争,对于国际对手早已经不再关注。他们用了一个很好的例子进行类比,这就像中国乒乓球,国际水平甚至仅仅是中国国内的二流水准,那么一流水准的球员,压根不再关注国际选手,而将重点放在了国内。
实际上还真的如此。
中国超算“神威·太湖之光”
相较于美国的E级超算,中国同类级别的超算早已经运行了一年,而且,一次性运行了两台,分别为太湖之光的继承者海洋之光,以及天河二号发展出来天河三号。
但是显然从去年开始,中国已经对这份排行榜失去了兴趣。因为无论是天河还是神威,都有着连续数年登顶的经历。当时就盛传着能干掉中国超算的只能是另外一台中国超算。
超级计算机从诞生那一刻起,就代表着一个国家的高技术实力。中国超算从无到有,从跟随到领先,仅仅用了30多年的时间。正是这种可怕的发展速度,引起了美国人的恐惧。
因为超级计算机的存在,对于诸多高新科技的发展必不可少,以核武器为例,为何全球前五的核大国均宣布停止核试验,并通过条约禁止其他国家进行核试验?原因很简单,因为它们已经不再需要采用试爆的方式来研发新的核武器。
现在研制新型核武器,仅仅需要将此前获得的数据放进超级计算机,利用其超强的计算能力,就能模拟出新型核武器。
除此之外,在全球气候预测,新材料的发展,航天科技的进步,基因信息解码,蛋白质分子结构的模拟等诸多方面,都有着至关重要的作用。以此次我们能用这么快的速度研制出新冠疫苗为例,超算就在其中发挥了不可替代的作用。
俄罗斯从苏联解体后,为何在高科技方面发展缓慢,和其超级计算机技术的落后不无关系。
以中国最先进的E级计算机神威·海洋之光为例,它采用了4200万内核的处理器,在Linpack基准测试中,其峰值性能达到每秒1.3百亿亿次。如果这一数据属实,“神威·海洋之光”的峰值性能,要高于本次榜单第一的美国超算“Frontier”。
要知道,我们的神威太湖之光可是在美国超算问世前一年就开始运行了。
实际上,我们不仅已经率先完成了E级计算机的发布,还同时沿着三条路线进行。显然其中的两条已经宣布成功,第三条路线据说也已经完成了样机测试。
即便是我们最先进的计算机不再参与排名,但在“TOP500”榜单中,我们的上榜计算机数量依旧是最多,达到了173台,占据榜单总数的34.6%,与上期持平,是上榜超算数量最多的国家。而美国从上期的149台上榜超算降到本期的127台,占比为25.4%。换句话说,中美两国的超算占据了“TOP500”的60%,排在第三的日本占比为6.8%。
同时,中国企业联想依旧占据了超算供应商第一名的位置,在500台超算中,有160台来自联想。排名第二位的浪潮实力同样不可小觑,达到了50台。而走第三条路线的曙光,同样提供了36台超算,实力不俗。最令人惊讶的是此前从未出现过供应商榜单中的华为,竟然也已经涉足相关领域,并提供了7台。
显然华为在消费者业务受阻之后,正在开拓新的领域,从目前情况来看,华为的超算业务进行得不错。按照华为要么不做,要做就要做全球第一的特质,未来联想的世界超算第一供应商的位置看来有点危险。
中国四家企业提供的超算占据了全球超算500强榜单的51%。
“TOP500”超算供应商份额
显然无论是中国超算的发展速度在美国看来,已经严重威胁到它的位置。限制我们高科技的发展,成为了美国政府的重中之重。于是,和超算相关的一系列制裁随之而来。
不过,虽然这对我们的发展有了一定的制约,但并没有彻底阻止中国超算快速发展的步伐。我们的E级超算,正是在这种制裁的条件下横空出世。
只是,不断推陈出新的中国超算似乎真的实现了乒乓球式的碾压态势,为了避免成为众矢之的,我们在超算领域也开始进行韬光养晦,不再参与国际排名。这和中国大学不参与世界排名如出一辙。
随着未来更多高新技术的发展越来越依赖超级计算机,中国的优势将会越来越大。但是,在自豪的同时,也同样要认清现实,我们虽然拥有世界一流的硬件设备,但是在软件即应用程序的开发方面,相较于西方国家还有着不小的距离。所以不参与排名,并不代表可以不关注排名。它山之石可以攻玉,师夷长技以制夷这句百年前的老话,放在现在依旧有着意义。
全球超算500强榜单公布,中国上榜数量居首3
今年上半年的全球超级计算机500强榜单日前揭晓,首次入榜的美国超级计算机“前沿”位列榜首,这是全球首台运算能力达每秒100亿亿次浮点运算的超算。中国共有173台超算上榜,上榜总数蝉联第一。
榜单介绍称,美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的超算“前沿”运算峰值速度超过每秒100亿亿次。
榜单显示,中美两国是上榜超算数量最多的两个国家,超算500强中有近三分之二来自两国。中国共有173台超算上榜,总数蝉联第一。从制造商维度看,中国联想是目前世界最大的超级计算机制造商。
日本超级计算机“富岳”在连续两年蝉联榜首之后,被“前沿”超越降至第二位。芬兰超算“卢米”位列第三,这是欧洲最大的超算。上次榜单位列第二的美国超算“顶点”此次降至第四位。美国能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的超算“山脊”位列第五。榜单十强中有两台超算来自中国,分别是位列第六的“神威·太湖之光”和第九的“天河二号”。
全球超级计算机500强榜单由国际组织“TOP500”编制,每半年发布一次,是给全球已安装的超级计算机排座次的知名榜单。