岳东晓：中国超算芯片使美国陷入尴尬

来源: 唵啊吽于 2016-06-21 06:02:16 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次 (12454 bytes)

1993年，美国一些大学的学者开始对全球前500名超级计算机进行排名，这就是所谓 TOP 500 （顶级500）。使用的主要测试标准是美国田纳西大学计算机教授 Jack Dongarra （杰克-东加拉）的 LINPACK 性能测试. Dongarra 教授是超算领域的领军人物，最近获得ACM与IEEE两项荣誉。顶级500 每年进行两次排名。2008的排名，印度都有台超级机排在前10名，其他知名国家如日本、德国、法国、英国、俄罗斯、瑞典都在前50名内榜上有名；美国不仅占据了前几名，而且超级机数量更是遥遥领先。而前100名里不见中国的身影。那时看中国，在超级计算领域似乎一穷二白。

但中国人很快赶上来了。用美国的硬件，加上舍得投入，中国搭建了不少超级机。2010年六月的顶级500 排名显示，中国深圳国家超算中心的星云超级机排名世界第二, 达到 1.27 Petaflops （PF），也就是每秒 1270万亿次。这个系统由大量刀片服务器组成，使用了两万多个英特尔的六核至强（XEON）X5650 芯片。一年后，2011年6月，中国又推出了天河1A超级计算机，使用INTEL XEON 服务器芯片加大量NVIDIA的特斯拉显卡，性能达到 2.566 PF，超过了原处第一位的美国美洲虎系统。但日本人也没有闲着，开发了一个 8.16 PF 的超级机，使中国天河1A再次屈居第二。超级计算的水平往往被视为国家科技实力的象征之一，各国都憋着一股劲。到2012年11月，美国、德国大力赶超，中国的天河1A退到了第8名，第一名美国的泰坦巨人号计算力达到 17.59 PF。

中国共产党做什么事情往往不计成本。让西方出乎意料的是，仅仅六个月之后，中国就推出了天河-2超级机，性能达到 33.86 PF，几乎是泰坦的两倍。天河-2使用了英特尔至强 2692 服务芯片，以及大量英特尔 PHI 31S1P 辅助芯片，后者有57个核，专门用于数值计算。天河2的第一把交椅一直保持到 2015年11月。但实力雄厚的美国在后面不断追赶，前5名中，中国已经只有天河2这一枝独秀。

具有忧患意识的天河2 当然不会闲着，它准备进行一次全面升级，把性能提升到 110 PF。眼看英特尔要提供相关升级芯片，美国商务部果断出手了。以可能被用于核武计算为由，美国政府禁止英特尔向中国及其邻国巴基斯坦出口英特尔的PHI芯片。一不做二不休，美商务部同时禁止NVIDIA与AMD向中国出口基于显卡的 GPGPU。这一石三鸟的好招似乎把天河2升级扼杀在了萌芽状态，还断了其他基于显卡的超级机的生路。而美国计划在2018年推出名为“巅峰"(Summit) 的180 PF 的超级机。可以想象，美国商务部内应该是一片得意的笑声。相关网页下有两百个评论，有的美国人称赞其政府干得好，但更多的人似乎对这种做法不以为然。连美国国家安全局（NSA）人士都表示，美商务部这个禁止出口的决定可能损害美国公司的全球竞争力（we were fast realizing that our preferred limits were undermining the global competitiveness of the U.S. computer industry — the very industry on which we relied for our success. ）也许NSA知道得更多？

一年后的今天，最新顶级500排名出来了。中国的太湖之光超级机以 93 PF的性能遥遥领先占据了第一的位置。不仅如此，中国前500内的超级机数量达到了167，超过了美国的165 。

也许最令美国商务部震惊的是，中国的太湖机使用的完全是中国的核心技术。太湖机的CPU是神威 SW26010 。该芯片有260核，其中256核用于计算，4个核用于系统管理。整个系统具有1000多万个核。网上有美国人评论到，原来中国人不需要美国芯片。尤为可贵的是，神威芯片目前是功耗效率最高的，或者说最绿色环保的。根据这个比较，神威机每瓦计算力为 6 Gflops，天河2为每瓦 1.95 Gflops，日本的那台机器为每瓦0.83。中国自主设计制造的芯片的功耗计算效能比日本人的高6倍不止。看看具体数据就知道了，中国的神威机计算力为 93 PF，功耗为 15兆瓦；日本的机器计算力为 10 PF，功耗为 12 兆瓦。耗电差不多，日本的计算力只有中国的11%, 日本的机器简直就是个大电炉。