「神威」降临!中国做出世界第一快超级电脑,连晶片都是自製

「神威」降临!中国做出世界第一快超级电脑,连晶片都是自製

每两年发布一次的 500 强超级电脑排名,在 20 日揭晓第 47 届的最新排名,中国的「神威,太湖之光」超级电脑夺得第 1 名,用的还是中国自製晶片,其速度是本次排名第 2、上届称霸的「天河二号」的两倍快,更是排名第 3、美国目前最快的「Titan」的 5 倍快。此外,中国进榜的超级电脑有 167 台、美国为 165 台,种种新消息显示,在中国重金投资之下,美国在科技领域的领先地位渐渐不保。

「神威」每秒运转速度 93 千兆次浮点,比美国最快超级电脑快 5 倍

超级电脑可以处理庞大的运算,因此被视为是国家发展尖端科学、国防、军武、代码破解的重要环节,民间也会用它来做气象分析预报、石油探勘、汽车设计等。

神威在测试中,以每秒运算 93 千兆次浮点(petaflops)的速度夺得第 1 名,而理论上它还能达到每秒运算 125.4 千兆次浮点。能有这幺快的运算,在于神威超级电脑由 4 万 1000 个晶片组成,每个晶片约有 260 核心处理器,因此总共有 1065 万个核心在这个体积佔 40 个机柜的超级电脑里。美国超级电脑製造商 Cray 的 CEO Peter Ungaro 讚许神威是台令人印象深刻的机器,「我们知道要打造这个尺寸和複杂度的系统,绝对不是一个小任务」。

而刚刚说到的美国最快「Titan」超级电脑,每秒运算只有 17.59 千兆次浮点的速度,也只有约 56 万个核心。

「神威」降临!中国做出世界第一快超级电脑,连晶片都是自製

2016 最新公布第 47 届超级电脑排行前 5 名。(截取自:The TOP500 project)全部都 Made in China,连晶片都不假他人

神威与中国上一代超级电脑天河二号除了效能不同,最大的不同是它的晶片是由中国国营企业上海高性能集成电路设计中心(Shanghai High Performance IC Center)所製造的「申威 26010」,所有技术也都是来自中国,而天和二号採用的是 Intel 处理器。

中国会自製超级电脑所用的晶片,起因于 2015 年美国商务部( U.S. Department of Commerce )以「与核子爆炸相关」否决 Intel 出口晶片给「天河二号」相关的研究中心,从那时开始,斩断了中国依赖美国科技之路,但也为中国自製晶片开启另一个可能性,想办法以自製晶片为自己的超级电脑升级。

开发神威的中国国家併行计算机工程技术研究中心表示,开发这台超级电脑是期待它能用在製造、生命科学、电脑辅助工程、天气预测、以及地球上其它的模型预测等领域。完全避谈军武、国防相关研发。

中国和美国的超级电脑战争

从今年的排名可看出,显然美国以核武做为藉口禁止 Intel 晶片输出,并没有成功阻止中国发展超级电脑的态势,来看看两国发展超级电脑的预算,就可以知道中国超级电脑为何可以崛起。

美国能源部(U.S. Department of Energy)分配 5.25 亿美元在美国国家实验室建造三个更快的超级电脑,而美国国会也即将通过一项法案,决心在 2033 年夺回自 2013 年丢掉的超级电脑领先地位。但田纳西大学电脑科学家 Jack Dongarra 表示,美国能跟神威一样速度的超级电脑,要在 2018 年才会开始运转。

不过同时间的中国,更是有着强大的决心要在这场比赛保持领先。在神威超级电脑所在地无锡市,是中国 6 个超级电脑中心的其中一个,也是中国在 1986 年推行的「863 计画」(也称为「国家高技术研究发展计画」)的一部分,希望中国能发展出自己自足的科技能力,以应用于关键的国防和经济发展。

「神威」降临!中国做出世界第一快超级电脑,连晶片都是自製

上届超级电脑 Top 500 的第一名「天河二号」,本次也只往下掉一名为第二名。摆在那耗能源但空转着?中国超级电脑也沦为装备赛?

但中国重金投资超级电脑也的确产生一些问题,像是超级电脑摆在那里耗费大量能源运转,却也不知道要拿来运算些什幺。

前一代顶级超级电脑「天河二号」,就曾被中国媒体揭露使用率只有 60%,且使用人多为政府机关和研究单位,企业使用者只有 17%,而使用率不足的原因跟中国在科研领域上与国际交流合作不足、国家重要的科研项目技转少、相关应用软体由国外垄断加上自行开发应用软体週期过长、人才团队与技术支援尚未形成系统等问题。

但在种种应用和系尚待完备之时,超级电脑却时时刻刻都在运转着,而且运算速度强大相对的消耗能源极高,中国媒体指出,「天河二号」每年号电量达 2 亿度,每天电费就要 10 万人民币(约49 万台币)。中国开发超级电脑有着在在科技领域称霸的野心,但希望也别沦为数字好看的装备赛。

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