中国超算“神威·太湖之光”

第32届国际超级计算大会19日在德国法兰克福会展中心拉开帷幕，在这次大会上，颁布了新一期全球超级计算机500强榜单，中国超算“神威·太湖之光”与“天河二号”连续第三次占据榜单前两位，令人振奋。

超算，是指由数千甚至更多处理器组成、能计算普通计算机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机，被誉为“计算机中的珠穆朗玛峰”。 全球超级计算机500强榜单始于1993年，是对全球已安装的超级计算机排座次的知名排行榜，由美国和德国超算专家联合编制。该榜单每半年发布一次。中国超算“神威·太湖之光”一年前以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度首次夺冠，被榜单编撰人形容为“毋庸置疑是这个星球上最强大的数字运算机器”。它的核心部件全部为国产。

每秒9.3亿亿次意味着什么？太湖之光运算1分钟相当于72亿地球人同时用计算器不间断计算32年，这样的类比，或许可以让我们更加直观地了解太湖之光的威力所在了。

瑞士的超算“代恩特峰”以每秒1.96亿亿次的运算速度排在第三位，美国的超算“泰坦”继续保持每秒1.76亿亿次的运算速度，排在第四位。本次榜单第五至第十名依次是：美国的“红杉”与“科里”、日本的“Oakforest-PACS”与“京”以及美国的“米拉”和“三一”。

在全球超算500强的榜单中，美国上榜数量为169台，中国为159台。排名第三的日本共33台系统上榜，上榜系统数量达到两位数的还有德国（28台）、法国（18台）和英国（17台）。中国这些年在超算方面的后发优势，正在逐渐显现出来。我国的“超算”走过了一条超常规发展之路。按照国际常规，20年计算速度提高100万倍，而我国在过去20年里，“超算”的运行速度提高了5000多万倍。美国对我们的芯片禁运，反过来也激发了我国科学家的斗志，加速了我们在“超算”领域的自主研发，“神威·太湖之光”全面采用国产众核芯片“申威”和操作系统，软硬件完全国产化，这更激扬了国人志气。更为重要的是，在硬件方面的领先提升了我们的应用能级，2016年11月，基于“神威·太湖之光”的一个应用项目——“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”项目获得了有着“超算应用诺奖”之称的戈登贝尔奖，该项目面向气候气象等应用领域，能够帮助改善全球气候模拟和天气预报。这是我国首次获此殊荣。在最终入围的6个项目中有3个是我国的，都是基于“神威·太湖之光”超级计算机的应用。

超算是解决国家经济建设、社会发展、国防建设等领域重大挑战性问题的重要手段，已成为世界各国争夺的一个战略制高点｡超算可以解决能源、环境等重大挑战性问题、提升传统产业竞争力、助力精准医疗等提高人民生活水平的领域，并促进新材料、高能物理等重大科学发现。

超算与日常生活紧密相关。比如天气预报，需要模拟和观测云的行为，就用得到超算。还有高铁设计，要看列车在高速行进过程中会不会因刮风而脱轨，此时既需要实验车组，也要通过计算进行模拟，要考虑列车能承受风的强度、风吹角度、车身外形该如何设计等。有些原理无法靠实验实现，也没有理论，此时就需要计算，而超算可以使计算更加准确。