根據(jù)最新發(fā)布的世界500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜(Top 500)，中國(guó)首度超過美國(guó)，在超級(jí)計(jì)算機(jī)的數(shù)量和整體性能方面處于世界領(lǐng)先地位。此外，在最排行榜中，只有浪潮集團(tuán)(Inspur)和中科曙光(Sugon)這兩家中國(guó)系統(tǒng)供貨商明顯展現(xiàn)成長(zhǎng)。

從數(shù)量來看，中國(guó)目前在Top 500排行榜占了201強(qiáng)，這是迄今規(guī)模最大的一次，因而成為全球擁有最多超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。相形之下，美國(guó)僅占145個(gè)名額，是Top 500排行榜發(fā)布以來數(shù)量最低的一次。而在整體效能表現(xiàn)方面，中國(guó)還領(lǐng)先了35.5%，排名第二的是美國(guó)，達(dá)到29.8%。

相較于六個(gè)月前的排名，美國(guó)以169套系統(tǒng)勝中國(guó)的160套系統(tǒng)，仍保有其傳統(tǒng)的領(lǐng)先地位。這兩個(gè)國(guó)家在排行榜上一直遙遙領(lǐng)先，排名第三的日本僅35套系統(tǒng)，其后是德國(guó)20套系統(tǒng)。

中國(guó)持續(xù)在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域快速崛起，但美國(guó)也準(zhǔn)備好明年“東山再起”。美國(guó)田納西大學(xué)(University of Tennessee)電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Jack Dongarra說：“過去15年來，中國(guó)一直在打造和開發(fā)超級(jí)計(jì)算機(jī)。在2001年的Top 500排行榜單上還看不到中國(guó)有任何系統(tǒng)。”

“但中國(guó)持續(xù)開發(fā)，并不斷地以中國(guó)制造的系統(tǒng)取代西方技術(shù)。這是一個(gè)很大的市場(chǎng)。當(dāng)然，IBM把服務(wù)器業(yè)務(wù)出售給聯(lián)想(Lenovo)也是造成這個(gè)趨勢(shì)的原因之一。”

如今，在全球競(jìng)相于2020年以前打造首臺(tái)“百萬兆級(jí)”(exascale)計(jì)算機(jī)的競(jìng)賽中，中國(guó)就有三臺(tái)正在開發(fā)中。預(yù)計(jì)將打敗計(jì)劃在2021年推出exascale系統(tǒng)的美國(guó)Pathforward計(jì)劃。

然而，Dogarra指出，美國(guó)能源部(DoE)旗下實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì)將在明年部署新系統(tǒng)，直接達(dá)到exascale級(jí)的目標(biāo)，超越目前Top 500的任何國(guó)家。因此，美國(guó)可望在明年超越中國(guó)，至少能在單一系統(tǒng)勝出，但中國(guó)很可在2020年再次超越。

Dongarra說：“目前全世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)——中國(guó)‘神威•太湖之光’(Sunway TaihuLight)已經(jīng)達(dá)到1/8 exaflop的運(yùn)算效能了。隨著下一代處理器效能進(jìn)展，預(yù)計(jì)他們將透過新技術(shù)達(dá)到exascale等級(jí)的運(yùn)算效能，并進(jìn)一步擴(kuò)展現(xiàn)有的系統(tǒng)。”

在最新發(fā)布的Top 500排名中，中國(guó)同時(shí)拿下冠、亞軍的寶座，兩大系統(tǒng)分別達(dá)到93和33.86 petaflops運(yùn)算效能。美國(guó)則有4臺(tái)系統(tǒng)躋身前十大，以Linpack基準(zhǔn)測(cè)量達(dá)17.59～14 petaflops的效能分別占據(jù)第四到第八的位置。

然而，Linpack的衡量基準(zhǔn)一直被認(rèn)為有所限制，只適用于評(píng)估性能或?qū)嶋H的工作負(fù)載。今年的Top 500編輯群也開始采用另一套“高效能共軛梯度基準(zhǔn)”(High-Performance Conjugate Gradient；HPCG)，以提供更加平衡的觀點(diǎn)。

Linpack測(cè)試系統(tǒng)求解線性代數(shù)方程式的速度。HPCG則使用各種計(jì)算方法，包括稀疏矩陣乘法等，Top 500的編輯認(rèn)為這種途徑更貼切表現(xiàn)典型的超級(jí)計(jì)算機(jī)任務(wù)。

采用HPCG基準(zhǔn)檢驗(yàn)來看，目前排名第10的富士通“京速超級(jí)計(jì)算機(jī)”(K computer)系統(tǒng)功能最強(qiáng)大，可達(dá)到602.7 TFLOPS的運(yùn)算效能。與其最接近的是目前排名第二的“天河二號(hào)”(Tianhe-2)，運(yùn)算效能為580.0TFLOPS。

中國(guó)目前領(lǐng)先的系統(tǒng)“太湖之光”則將排名第五，HPCG基準(zhǔn)測(cè)得的運(yùn)算效能約480.8TFLOPS，位居美國(guó)最強(qiáng)大的系統(tǒng)Trinity超級(jí)計(jì)算機(jī)之后。采用HPCG基準(zhǔn)測(cè)得的Trinity運(yùn)算效能為546.1TFLOPS。

浪潮、曙光供應(yīng)量領(lǐng)先

以系統(tǒng)供應(yīng)來看，慧與科技(Hewlett-Packard Enterprise；HPE)仍穩(wěn)居Top 500的傳統(tǒng)寶座，以123臺(tái)的供應(yīng)量冠，但已較六個(gè)月前的數(shù)字下滑了。

中國(guó)的聯(lián)想居次，供應(yīng)81臺(tái)，也較先前的88臺(tái)減少。但真正令人驚訝的是中國(guó)有兩家二線供貨商成為排行榜上顯示成長(zhǎng)的“唯二”廠商——浪潮和曙光。

浪潮以供應(yīng)56臺(tái)系統(tǒng)排名第三，該公司在六個(gè)月前才僅供應(yīng)20臺(tái)。曙光則從今年六月供應(yīng)44名加到51臺(tái)，在最新的榜單上排名第五。而華為(Huawei)則供應(yīng)19臺(tái)系統(tǒng)。

浪潮和曙光是唯一可在Top 500看到成長(zhǎng)的兩家系統(tǒng)供貨商。浪潮的系統(tǒng)在Top 500的整體表現(xiàn)上貢獻(xiàn)了6.3%，曙光則貢獻(xiàn)了5.2%。

以整體運(yùn)算效能來看，Cray和HPE分別以19.5%和15.2%，持續(xù)穩(wěn)居前兩大供貨商位置。中國(guó)國(guó)家平行運(yùn)算工程技術(shù)研究中心(NRCPC)由于研發(fā)神威•太湖之光系統(tǒng)而得以躋身第三，聯(lián)想則以9.1%位居第三。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，英特爾(Intel)仍然在Top 500中占據(jù)主導(dǎo)地位—搭配Nvidia GPU。在全部的系統(tǒng)中囊括了94.2%——約471臺(tái)系統(tǒng)，都采用了英特爾的處理器，較先前統(tǒng)計(jì)的92.8%持續(xù)增加中。