從天河2號到神威·太湖之光,中國超級計算機(hpc)已經稱霸top500榜單三年了,美國最快的超算還是多年建造的「泰坦」,當了三年多的top500老二。在下一代超算上,美國、中國以及歐洲、日本都啟動了億億次(exascale)超算研發,中國在e級超算上很可能繼續領先,預計2023年前就建成,美國的e級超算要在2022-2023年才能研發出來,只不過說e級超算上說中國領先還早,因為美國的目標是研發出真實應用中達到1百億億次的超級計算機,計算效率以及能耗方面要比現在的超算有質的變化。
中國在超算排行榜上七次奪冠,但美國下一代超算會有革命性變化
e級超算是exascale,計算效能也就是1000pflops,百億億次量級的,而目前top500排名第一的是太湖之光浮點效能最高12.5億億次,因此e級超算效能效能大約是當前最強超算的10倍,大約是美國最強超算「泰坦」的50倍。
中國的超算這幾年進步很快,不僅連續七次實現了top500奪冠,而且超算的核心處理器也在逐漸國產化,神威·太湖之光使用的就是中國研發的260核申威處理器。在e級超算上,中國也啟動了至少三個專案——國防科大、中科曙光以及神威e級超算。
在下一代超算上,中國很可能在e級超算上再次領先,top500榜單聯合創始人、田納西大學教授jack dongarra表示「中國將在2023年前得到e級超算,美國的e級超算會在2022-2023年實現。」,雖然從公開報道中我們知道中國所謂2023年實現e級計算也只是原型機而已,不過看起來在時間進度上中國領先美國兩三年時間還是有可能的。
但是中國下一代超算真的能完全領先美國嗎?在實現處理器國產化之後,國內e級超算肯定也會探索記憶體系統、網路系統、儲存系統以及計算效率、能耗等方面的問題,但美國的e級超算很可能實現一次質變,eetimes在採訪美國研究人員時得知美國下一代超算不僅僅是效能提公升,他們的重點是在真實環境應用中e級計算,包括amd、ibm、intel、hp在內的六家美國公司預計會在明年公布具體細節。
實際應用中達到e級效能意味著什麼?要知道此前的hp超算雖然浮點效能驚人,但真實環境中受到各種因素制約,可用效能與理論效能相去甚遠,以太湖之光為例,其理論效能為125.4pflops,linpack浮點效能93pflops,hpl效率是74.16%,但在更具實戰意義的hpcg效能(高度共軛梯度基準測試)中,太湖之光只有0.371pflops,效率則只有0.3%,這比天河2號的1.1%還要低。
從這一點上來看,中國在hpc領域進步有目共睹,但中國科研人員也應該知道美國在hp領域依然有絕對的實力,這幾年沒有追求超算第一並不是技術不行,而是需求不足,而且他們是在憋大招,在探索超算效率、能耗方面的革命性提公升,中國在這方面依然是追趕者,並不能掉以輕心。
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