中美日超算技术世界一流 “天河二号”已三连冠

国际TOP500组织23日公布了最新的全球超级计算机500强排行榜，中国的“天河二号”超级计算机以比第二名美国“泰坦”超级计算机快近一倍的速度，连续第三次获得冠军。“天河二号”的三连冠到底意味着中国在超算领域取得了哪些成就？是否可等同于中国与美日等超算强国之间的技术优势正在扩大？对此，《环球时报》记者24日专访了中国多位知名超算专家，并请他们对中国超算的未来发展建言献策。

“天河二号”第三次夺冠

据介绍，TOP500榜单每半年发布一次。自去年6月以来，“天河二号”就以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度稳居榜首。这次公布的榜单上，前五名分别为中国“天河二号”、美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦”(每秒17.59千万亿次)、美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的“红杉”(每秒17.17千万亿次)、日本理化研究所的“京”(每秒10.51千万亿次)、美国阿尔贡国家实验室的“米拉”(每秒8.59千万亿次)。

国际TOP500组织在一份声明中说，从榜单看，“超级计算机的整体性能提升速度已降至历史最低点”。例如，在1994年至2008年间，榜单最后一名的计算性能平均每年提升90%，而过去5年每年只提升了55%。从整个榜单来看，美国进入前500强的超级计算机从上一期的265个下降至本期的233个，但优势依然明显。前十名中，除了中国、日本、瑞士和德国各一席外，美国占据其余6席。第二名中国则从63个增至76个。日本和英国分别以30台并列第三。

高效能服务器和存储技术国家重点实验室主任、浪潮集团首席科学家王恩东24日接受《环球时报》采访时表示,“天河二号”3次问鼎超算TOP500榜首，标志着中国已经步入世界超级计算机前列水平。“天河二号”使用了多项我国自主开发的技术，如新一代飞腾处理器FT-1500，是当前国内主频最高的自主高性能通用CPU；基于自主通信接口芯片和互连交换芯片，设计实现了光电混合的自主定制高速互连系统，性能是当前国际上最先进的商用互连系统的2倍；采用综合化的能耗控制机制，能效比进入国际先进行列。

美国对中国超算开始感到不安

中国计算机学会高专委秘书长、中科院计算所研究员张云泉对《环球时报》介绍说，在“天河二号”之后，我们即将研制100P级别（P代表运算速度为千万亿次）的超级计算机。中国目前在全国各地已投资建设或计划建设8个国家超级计算机中心，其中包括将在无锡新建的一个大型超级计算机中心。中国在超算领域的快速突破，让美国感到不安。4月底，美国政府在加州大学圣地亚哥分校的全球冲突与合作研究所邀请中美超级计算机专家召开“中美超级计算战略对话会”，目的就是研判中国现在发展超算的目的是什么，是用于军事还是科学研究？美国一直担心，如果中国在超算核心硬件上实现了自主可控，应用软件也上去了，以后美国就无法在超算领域限制中国的进步了，从而威胁美国的领先地位。据张云泉了解，事实上现已有欧美科学家因为无法在本国找到合适的超算平台，而前往中国超算中心来运行科研程序。

王恩东表示，目前，能研发出世界第一超算系统的国家只有中美日3国，从超级计算机技术方面来讲，我国的水平跟美日两国相当。但是，从超级计算机的应用方面来讲，我国和欧美比还有很大提升空间。

张云泉认为，拥有最高性能的超级计算机，理论上让中国可以处理别人处理不了的某些物理现象、科学发现，从而实现创新。而现实情况是中国在应用方面相对薄弱，不能把超算的性能水平直接转化成生产力。他表示，中国目前的软件投入不足，大部分钱投入到硬件上，例如筹备的2个100p的超算系统，科技部投资12亿，其中只有1.2亿投资在软件上。美国最新的要求是硬件和软件的投资比例是1比1。

建言中国超算未来发展

目前中国在超算领域全局性的统筹安排不够，存在某些地方超算中心建得过热，利用率偏低的现象。张云泉认为，中欧在超算领域存在互补的可能。欧洲主要使用美国研制的超算，更擅长做应用；而中国超算硬件很好，应用薄弱。近年来多个非洲国家也提出建设超算中心的请求，业内专家认为，中国可以考虑向非洲援建超算，从而解决中国超算生产过剩的问题。

此外，他还建议，成立一个国家级的咨询机构。美国有个类似的组织叫美国总统信息技术咨询委员会，这个组织由一些科学家组成，每过几年给总统递交一个白皮书，就美国在信息技术各方面的发展做出一个规划。中国也需要制定15-20年的长期发展路线图。

他认为，我国有很多国家级超算中心，但都是运行和维护，属于服务机构，缺乏研发能力。需要成立2-3个国家级应用软件功能中心，提供面对各行各业的超算应用软件。美国这部分工作是放在国家实验室，为全社会提供服务，促进整个行业发展，我们现在还是小作坊的模式，无法支撑大规模超算发展。（本报记者马俊刘扬●候涛）