隨著第31屆國際超算大會（isc2016）在德國法蘭克福落下帷幕，全球超算top500榜單也迎來新一輪的更新。由我國自主研製的「太湖之光」取代「天河二號」成為世界最快計算機，並將最快計算機的計算速度重新整理到93pflops（每秒9.3億億次）。
核心處理器全國產化的「太湖之光」，著實讓國人為之一振。其接近100pflops的運算速度，也宣告了人類「建造十億億次超級計算機」的目標達成，高效能計算正處於從p級（1015flops）邁向e級（1018flops）的發展階段。
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e級高效能計算機（簡稱「e級超算」）是指每秒可進行百億億次數**算的超級計算機，被全世界公認為「超級計算機界的下一頂皇冠」。
e級超算將在解決人類共同面臨的能源危機、汙染和氣候變化等重大問題上將發揮巨大作用。中國計算機學會高效能計算專委會秘書長、中科院計算所研究員張云泉指出，e級超算可以應對一些具有重大計算的需求，如全球氣候變化模擬、天體物理大資料的處理（如ska專案）、模擬宇宙的演化、模擬新型材料及核**等。同時，除了科學計算，它也將在深度學習、大資料、雲計算等領域發揮重大價值，幫助提高人們對各領域日益劇增的海量資料處理利用的能力，並從中發現新事物、新規律和新機會。另外，通過研製e級超算，還可以對上下游的核心技術和關鍵部件的研發、應用環境和軟體的孵化產生積極的促進作用。因此，e級超算具有極高的科學、社會、經濟和產業生態價值。
作為大國綜合實力的象徵，尤其是衡量一國科技創新實力的標誌，e級超算已成為當前各國競相角逐的戰略制高點。美國、歐洲、日本等國都提出了自己的e級超算研發計畫，中國也將百億億次超級計算機的研究寫入了國家「十三五」規劃中，並計畫於2023年對外發布。
多個挑戰有待破除
隨著高效能計算機運算規模的增加，其效能的進一步提公升卻遇到了挑戰。張云泉研究員介紹說，按照國際上公認的標準，e級超算的效能與功耗比應不宜超出20mw（隨著國際上對e級超算建造難度認識的增加，現在全球共識是30mw）。按照這一標準，即使是能耗比較好的「太湖之光」 也還相差乙個量級。
e級超算不單純代表著運算速度達到了eflops，而是代表著系統整體設計質的突破和效能的綜合提公升。因此，建設e級超算不僅有效能上的挑戰，而是在生態環境、可靠性、應用程式設計、儲存、多領域應用的融合等多方面都面臨著很大挑戰，亟待需要攻克。
儘管如此，世界各國仍預計e級超算將在2023年左右實現。張云泉介紹說，歐盟、日本等制定的e級超算計畫將時間表定在了2023年，中國也希望在「十三五」規劃收官之時實現e級超算系統。
自主實現，原型系統先行
採用「中國芯」的「太湖之光」成為我國自主研發e級超算的希望。張云泉認為，「太湖之光」的成功已經為我國向1000p邁進打下了乙個堅實的基礎。
按照一般科研規律，在類似大科學裝置正式開啟研發日程之前，原型系統等預研專案非常必要。在最新公布的國家「十三五」高效能計算專項課題中可以看到，科技部公示出了3個分別由中科曙光、國防科技大學和江南計算技術研究所牽頭的e級超算的原型系統研製專案。據訊息人士透露，中科曙光牽頭的e級超算原型系統研製專案將於近期舉行的曙光技術創新大會（idic2016）上正式啟動。
曙光公司和中科院計算所先後研製完成了從曙光1號到曙光6000共7代高效能計算機，掌握了高效能計算機hpp體系結構、高效能刀片伺服器、3d-torus網路、高效能網路交換機、大規模並行儲存等一系列核心技術並逐步實現了超算系統產業化，具有強大的研發實力。此次圍繞「高效能計算」重點專項和「e級計算機關鍵技術驗證系統」方向的總體目標，將對e級超算的研發展開有益的探索。
而相信通過作為中國超算三大品牌的曙光、天河、神威的共同努力，並做好技術、人才、資源、經費和材料的儲備，我國首先衝擊e級超算指日可待。
原文發布時間為：2016-06-29
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