美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室6月8日正式宣布，已研發出被命名為“頂點”的超級計算機，其浮點運算速度峰值可達每秒20億億次，接近“神威·太湖之光”超級計算機的兩倍。中國超算連續5年世界第一的地位將被美國替代。

“神威·太湖之光”對美國觸動很大

“神威·太湖之光”是由國家并行計算機工程技術研究中心研制的超級計算機。2016年6月20日,法蘭克福國際超算大會（ISC）上，“神威·太湖之光”超級計算機系統登頂榜單之首，成為世界上首臺運算速度超過十億億次的超級計算機。此后，中國團隊憑借在“神威·太湖之光”上運行的全球大氣非靜力云分辨模擬、非線性地震模擬兩項重大成果應用，蟬聯了“戈登·貝爾”獎。

清華大學教授、國家超級計算無錫中心主任楊廣文在接受科技日報記者專訪時表示，中國超算取得的這些成績，對美國政府和研究機構觸動很大，也可以說，“神威·太湖之光”的問世，促使美國加大投入研發新一代超級計算機。

“高性能計算對于國家安全、經濟競爭力和應對科學挑戰的能力來說至關重要，若算力不足，很難維持科技發展的持續領先。”楊廣文指出，美國要繼續保持全球超級大國地位，需要在超算領域重回榜首。

此前記者了解到，盡管中國超算連續5年保持世界第一，但后面再想“登頂”難度很大，而美國是最大的“對手”。一直以來，美國的超算研發水平是世界上最高的，只要預算充足，美國重回世界第一只是時間問題，后續也將會出現美、中、日交替第一的場景。

“頂點”使用了4608個計算服務器

美國原計劃在去年11月推出“頂點”。為了確保美國在超算領域重回榜首，橡樹嶺國家實驗室與相關合作機構，對存儲、功耗、算法、容錯、應用支撐等，一直在反復論證與改進，使“頂點”能夠真正成為世界最高性能超算。

專家介紹，此次美國“頂點”應該是采用了眾核加速的方案。“頂點”的浮點運算速度峰值可達每秒20億億次。其中，使用了4608個計算服務器，每個計算服務器中又含有兩個國際商用機器公司生產的22核Power9處理器和6個英偉達公司生產的TeslaV100圖形處理單元加速器，可用于能源和先進材料等領域的研究，還可運行機器學習和深度學習等人工智能算法。

“頂點”的運算速度幾乎是“神威·太湖之光”的兩倍。楊廣文指出，“神威·太湖之光”代表我國2015年的超算研制水平，近幾年我們在應用方面取得一系列重要成果，但每個系統在實際運行過程中都需要優化完善、總結經驗，為新一代系統提供借鑒作用。他表示，“神威·太湖之光”目前的計算和存儲資源都是滿負荷運行，下一步在經費允許的情況下，需要對計算和存儲資源進行擴容。

2021年左右將有E級機問世

E級超算，被全世界公認為超算界下一個世界冠軍，它將在解決能源危機、污染和氣候變化等領域發揮重大作用。

“E級超算指每秒可進行百億億次數學運算的超級計算機。該超級計算機比‘神威·太湖之光’快8倍，主要滿足全球氣候變化模擬、天體物理大數據的處理、模擬宇宙的演化、新型材料驗證等重大計算需求。因此，發達國家都在搶占發展先機。”楊廣文說。

目前，全球超算強國都正在加快布局下一代超算，各國都在準備研制E級機，預計到2021年左右將有E級機問世。楊廣文表示，下一個冠軍是誰現在難以確定。

目前，我國正在部署解決超級計算機軟硬件的核心問題。在楊廣文看來，中國有很大的機會在E級時代實現再次超越。專家建議，政府相關主管部門要盡快部署E級系統的研制任務，加大對應用軟件研發及超算中心的支持力度。