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[电子信息技术] 国产超级计算机专题

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sunyangxu 发表于 2017-6-21 16:43 | 显示全部楼层
申威的阿尔法架构应该是专利自动到期的吧?反正江南计算机所是军工的。
 楼主| 空弹匣 发表于 2017-6-24 10:42 | 显示全部楼层
我国下一代超算神威E级原型机开工建设 比神威·太湖之光快8倍
2017-06-23 08:09:36 http://www.guancha.cn/industry-science/2017_06_23_414679.shtml
新华社6月22日消息,我国下一代神威E级原型机日前在山东济南开工建设,这一原型机计划2018年6月竣工投用。神威E级计算机将拥有每秒百亿亿次的数学运算能力,性能将比目前全球最快的超级计算机(神威·太湖之光,每秒12.5亿亿次)高出8倍。
在本月19日发布的全球超算500强榜单中,美国20年来首次无缘前三。但中国超算专家对此仍保持警觉。中国计算机学会高性能计算专委会秘书长、国家超算济南中心主任张云泉认为,这是美国超算发展的低潮,也可能是触底反弹的开始。他透露,2018年下半年,美国将开始推出全新研制的“北极光”超算,运算速度可以达到18亿亿次(即180P,P为超级计算机运算单位,意为每秒千万亿次)。美国能源部已宣布未来三年给六家科技公司拨款2.58亿美元,协助这些公司开发下一代超级计算机。

                               
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目前最快的超算“神威·太湖之光”
下一代神威E级原型机计划2018年6月竣工投用
新华社记者从国家超级计算济南中心获悉,我国下一代神威E级原型机日前在山东济南开工建设,这一原型机计划2018年6月竣工投用。目前,青岛海洋科学与技术国家实验室、国家超级计算济南中心正联合申请神威E级计算机。一旦获批,这一型号超级计算机有望2020年落户山东。
另据《科技日报》,作为全球第一台运行速度超过十亿亿次/秒的超级计算机,“神威·太湖之光”超级计算机计算能力“运算1分钟相当于200多万台普通电脑的运算能力,也相当于72亿地球人同时用计算器不间断计算32年。”但在山东省科学院计算中心(国家超算济南中心)副主任潘景山看来,E级计算机的运算速度可达“神威·太湖之光”的8倍多——每秒运算将达到百亿亿次。
从“天河二号”首次登顶世界最快超级计算机宝座开始,中国超算已经斩获全球超级计算机500强榜单的“九连冠”。
“九连冠”后需冷静,美国或将触底反弹
本次全球TOP500榜单,美国罕见被挤出前三名。张云泉认为,这是美国超算发展的低潮,也可能是触底反弹的开始。他透露:2018年下半年,美国将开始推出全新研制的“北极光”超算,运算速度可以达到180P(P为超级计算机运算单位,意为每秒千万亿次)。所以从2018年到2020年,美国或将重新夺回TOP500的冠军宝座,甚至可能会出现几连冠的情况。
“如果中国按计划造出E级超级计算机后,我们将再拿冠军。”潘景山说。

                               
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美国能源部已拨款2.58亿美元,欲帮助美国超算走出低谷
针对“中国超算”应用能力不足的短板,以全国产为特色的神威E级原型机已经有了不少动作。
2016年国家超算济南中心与国家海洋局第一海洋所获批了E级应用软件项目“海洋环境高性能数值模拟应用软件研制”。后续双方和青岛海洋科学与技术国家实验室一起深度合作,聚焦为山东在国内领先的海洋领域科研团队和业务部门提供大规模可扩展的并行计算服务、大数据服务和智能计算服务,共同研制超大规模可扩展高效率的海洋数值模式软件和海洋应用软件系统,为透明海洋、深海极地、蓝色生命等大科学计划和国家海洋战略提供高效服务。
发力E级应用软件,包含着中国超算人的“良苦用心”,也是“全国产”超算的内在需求。长期以来,“中国超算”重“硬”轻“软”,基础并行环境、基础算法、高性能数学库、操作系统等高性能计算基础与应用软件的发展落后于计算机系统的发展已是不争事实。
潘景山举例道:超算在解决一些问题时通常会用到模型、算法、数学库,但现在常用的基础数学库大部分还是国外的。他认为,造成这一现象的原因有二:一是前期重视不够、投入不足;二是超常规发展只实现了局部突破,全面超越还需要时间。

                               
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中科院计算所张云泉研究员(图:科普中国)
能耗和应用仍是攻关两大难题
“大到现代武器系统研制试验,小到好莱坞特效制作都离不开超算,超算已成为理论和实验之外的第三种科学研究手段,它体现着一个国家的科技综合实力。”中国计算机学会高性能计算专委会秘书长、国家超算济南中心主任张云泉向科技日报记者表示,我国超算虽然起步晚,从局部突破到综合技术领先,从奋力追赶到逐步超越,仅用了15年。不过,现有的超算能力显然不能满足中国庞大的市场需求。
2016年国家启动三个“E级计算机原型系统”项目,国家“高性能计算”重点研发计划总体组专家介绍,研制E级机引入“神威”(国家并行计算机工程技术研究中心)、“天河”(国防科技大学)、“曙光”(曙光公司)三支超强团队相互竞争,通过赛马机制打造我国自主的E级计算机“利剑”。
这三个项目组在超级计算机研制方面都拥有深厚的技术基础和丰富的研制经验,各家研制单位在存量基础上必须有颠覆性增量创新才能再前进一步。
实现颠覆性增量创新向来不容易,潘景山认为,攻关E级机大家需克服两大难题:“如果用现有技术研制E级计算机,能耗将达到60兆瓦左右,这几乎相当于一个中等县的用电功率,能耗太大。”“有人说形容中国超算的性能与应用是
十车道高速路上跑着很少的车辆 ,说法夸张,但如何扩大应用确实是挑战。”
中国超算开始“走出去”
登顶全球超算多时的中国超算也开始“走出去”。据中国网/中国发展门户22日消息,当地时间6月20日,由天津市政府与中国银行总行共同举办的“天津-法兰克福科技企业跨境合作与投资贸易洽谈会”在德国法兰克福举行,会上,中科曙光作为签约代表,与克罗地亚YAC公司签署合作协议,以促进曙光先进的HPC产品服务于克罗地亚及欧洲的制造企业。这标志着中科曙光“一带一路”建设在欧洲进入稳步推进阶段。

                               
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中科曙光与克罗地亚YAC公司签署合作协议(中国网图)
YAC公司是位于克罗地亚里一家以研发为导向的企业,公司专长的主要领域涵盖云解决方案、高性能计算、以及3D打印等方面。该公司CEOTomislav Subic表示:“中国超算已经整体进入国际超算领域第一阵营,曙光更是中国超算的佼佼者。曙光先进的HPC技术与成熟的服务经验将对YAC公司业务开展提供强有力的支撑。”
“通过双方合作协议的签署,YAC公司将成为曙光进军欧洲制造行业的重要合作伙伴。同时也意味着,曙光将进一步融入欧洲工业4.0建设进程。”曙光公司海外业务部副总经理韩美筠表示,“在国家‘一带一路’倡议下,曙光公司已经把欧洲列为2017年海外业务的重点目标市场,将加大力度开展与欧洲HPC软件、服务、系统集成供应商的合作。此次,与YAC公司的签约无疑是一个良好的开端。”
作为“工业4.0”的发源地,欧洲在新一代信息化技术领域有着最前瞻的布局。而提升制造业的智能化水平,建立数字化、智慧化工厂,是整个工业4.0的核心。曙光公司基于高性能计算逐步发展起来的大数据、云计算等一系列数字化技术、产品服务将在工业4.0建设中起到高效催化剂的作用。







dadao 发表于 2017-6-25 09:19 | 显示全部楼层
空弹匣 发表于 2017-6-24 10:42
我国下一代超算神威E级原型机开工建设 比神威·太湖之光快8倍
2017-06-23 08:09:36 http://www.guancha.cn ...

中国“神威·太湖之光”和“天河二号”第3次携手夺得冠亚军。其中,“神威·太湖之光”每秒9.3亿亿次的浮点运算速度,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”。“如不出意外,年底排名中将会出现美国的两台每秒20至30亿亿次规模的新系统”,中国国家超级计算无锡中心副主任付昊桓说。
 楼主| 空弹匣 发表于 2017-7-1 08:47 | 显示全部楼层
张云泉:下一代中国E级超算计划2020年完成,将采用国产芯片
2017-06-30 07:37:14 http://www.guancha.cn/zhangyunquan/2017_06_30_415798.shtml
【本文转自微信公众号“科工力量”(ID:guanchacaijing)】
日前,国际TOP500组织发布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,美国超算“泰坦”则被瑞士的“代恩特峰”挤到第四。这是20年来美国首次跌出前三名。
美国能源部近日宣布,将在未来3年拨给6家科技公司总额2.58亿美元的资金,以加速下一代超级计算机技术的研制,目标是到2021年交付至少一台每秒可进行百亿亿次计算的超级计算机系统。科工力量就此专访了中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长、国家超算济南中心主任张云泉,解读美国为何跌出TOP500前三,以及中美超算未来的发展。
科工力量:这次瑞士的“代恩特峰”超越美国的“泰坦”,美国超算跌出TOP500前三,对于这件事您怎么看?到底是美国超算技术逐渐跟不上时代了,还是另有原因?
张云泉:这应该是一个大的周期吧,中国超算发展最好的时期,正好恰逢美国超算发展的低谷,这两个叠加在一块。显得中国很强,美国很弱。这是中国超算这几年发展较快的一个延续,中国最好的机器刚好在这个时间段。美国的机器布局太晚了,打了一个时间差。这也是国际超算发展经常出现的现象。
另外,美国在明年下半年会强力反弹,会拿出180P的机器,超越太湖之光。而中国将来要超越美国的这台机器,也要一个周期。

                               
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代恩特峰
科工力量:美国有诸多科技公司的技术很强,比如Intel、IBM、英伟达、AMD等,到底是什么原因导致美国的超算落后了?
张云泉:美国超算技术依然非常强,也有能力研发更强的超算,只不过美国研制计划落后,使得中国可以打一个时间差,后来居上。从美国的计划来看,在明年下半年公布的下一代超算会采用很多新技术。比如全闪存技术、最新Power处理器、三维存储、克雷公司动态超算结构等等。美国下一代180P超算上会有很多中国超算上没有的技术。
科工力量:“代恩特峰”在芯片上采用了Intel的Xeon E5-2690v3和英伟达的NVIDIA Tesla P100 ,加上美国克雷公司在其中扮演了关键作用,有观点认为,“代恩特峰”其实是名为瑞士打造,但实为美国技术的超算。对这种观点您怎么看?
张云泉:这个确实是美国为瑞士打造的。主要是因为欧洲的超算研制能力比较弱,一直用美国和日本的超算。除了法国稍微独立一些,能够研制自己的超算。由于欧洲市场很大,中国超算公司会打进欧洲,联想、浪潮、华为、曙光现在都在做这个事情,已经签了不少合同,将来可以看到欧洲用中国的超算做应用。
科工力量:欧洲超算制造能力相对一般,但超算应用能力却着实不弱,而中国近年来在超算制造能力上取得长足的进步,但在应用方面,虽然也有应用取得了戈登贝尔奖,但总体而言,和中国的超算制造能力相比,还是逊色一筹。这其中的原因何在?
张云泉:欧洲超算的应用水平是比较强的,总体来说,中国超算应用水平还是比欧洲稍逊一筹。欧洲的商业化应用特别强,原因在于欧洲的超算制造能力弱,主要精力放在怎么把买来的超算尽可能用好。而且一直以来重视商业模式,超算都是很多大公司联合购买,因为公司花钱买了超算,有动力去充分挖掘超算潜能,把超算用好。
这方面对于中国也是有借鉴意义的。
科工力量:一直有网络舆论声称,美国不制造100P超算是因为美国够用就好,而中国为了夺第一,所以制造高性能超算。您对这种说法怎么看?
张云泉:从历史上看,美国也一直追求性能,在有一段时间,美国和日本超算争霸,日本的地球模拟器曾经连续5次拿了冠军。美国就紧急拨款投资建设了蓝色基因。因此美国也是一直追求性能的,并不是说够用就好。
科工力量:美国的这一计划是不是驳斥了网络上一些人说的“因为现有的超算性能够用,所以美国不需要比拼超算”?
张云泉:超算的性能是永远不够用的,学科需求、计算的精度和规模是无止境地向前发展,我们现在超算的性能是无法满足使用的。往往是超算应用降低精度要求、规模要求来配套现在超算的性能。

                               
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国家计算流体力学实验室基于“神威·太湖之光”超级计算机,对“天宫一号”飞行器两舱简化外形陨落飞行绕流状态大规模并行模拟
其实美国一直想把第一抢回去。奥巴马在下台前就发过总统令,只不过因为当时发总统令的时候快下台了,作用有限,本来3个月就应该做好的事情,结果1年才做完。川普虽然砍了很多科研经费和医疗方面的钱,但他没砍超算的钱,反而给超算增加钱。
这其实也可以看出超算的重要性。
科工力量:美国政府资助国际商用机器公司、超威半导体公司、克雷公司、惠普公司、英特尔公司和英伟达公司开发下一代1000P超算,而且美国在下一代超级计算机技术方面的研发总投资将达到至少4.3亿美元。对于美国1000P超算的发展,您怎么看?
张云泉:超算是国家工程,计算机技术发展的龙头,需要的资金投入非常高。之前已经介绍了,超算非常重要,所以会有政府高额投资。很多技术都是现在超算里做出来,然后再民用化。而且超算研发回报也很高,投入一美元,可以获得十几美元,只不过回报周期会长一些,而且风险比较高。
科工力量:从媒体报道看,美国政府承担了1000P超算的60%研发成本,国际商用机器公司、超威半导体公司、克雷公司、惠普公司、英特尔公司和英伟达公司大约承担40%的项目经费。为何超算项目如此依赖政府资金投入?
张云泉:超算的发展一定要政府投入,体现国家综合国力,仅仅靠公司创新去做,公司的动力不大,因为公司不会考虑国家战略需求。而且超算研发风险很大,一旦失败损失很大,这对于公司和股东都是非常不利的。所以世界各国超算都是政府主导,政府牵头,委托公司来做。美国的做法是政府投入60%,公司也投入一部分。而中国现在还是以政府投入为主,怎么把公司的财力用起来,这个其实也是中国可以借鉴的。
科工力量:神威太湖之光采用了申威26010芯片,下一代中国1000P超算还会采用国内单位自主研发的芯片么?
张云泉:三台1000P超算原型机用的都是自主芯片。神威会用申威,曙光会用海光,天河会用飞腾。

                               
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一名研发工程师展示“神威太湖之光”所使用的“申威26010”众核处理器
科工力量:中国计划在2020年左右建成1000P超算,美国也计划在2021年建成1000P超算,日本也有这方面的规划,对于中美日1000P超算竞赛,您怎么看?
张云泉:现在中美日欧竞争都是白热化的。现在来看中国的规划最早,在2020年前后,日本、欧洲、美国都在往后推。日本已经推迟到2021年,欧洲推迟到2022年,美国推迟的更远到2023-2025年。
但是美国部署了2条线,一条是成熟路线,用相对成熟的技术研发1000P超算,并保证商业应用。另一条是非常激进的1000P超算路线,不考虑任何商业目的和应用,任何能用的技术都用上去,争取在2021年抢第一。
我估计中国的1000P超算也可能会延期,因为功耗的要求太苛刻了。当然也不排除中国能按照计划在2020年建成1000P超算。
 楼主| 空弹匣 发表于 2017-8-1 10:51 | 显示全部楼层
CNN:日本将造出世界最快电脑 超越中国“神威太湖之光”
2017-07-31 15:12:35 http://www.guancha.cn/industry-science/2017_07_31_420705.shtml
【观察者网 王海蓉编译】据媒体此前报道,日本正着力研发世界上运行速度最快的超级计算机,以便为人工智能领域的研究搭建一个平台。CNN最近的报道披露,日本预计在2018年4月份之前完成这个名为“人工智能桥接云基础设施”(ABCI)的超级计算机的研发计划。

                               
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正在研发的日本超级计算机ABCI
据悉,这种超级计算机预计每秒运算13亿亿次,将以超越中国“神威•太湖之光”9.3亿亿次每秒的速度成为世界上运算速度最快的超级计算机。日本希望通过这台超级计算机的研发,成为全球人工智能研究中心。

                               
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中国的神威·太湖之光是目前世界上运算速度最快的超级计算机
根据2017年6月份公布的全球超级计算机500强榜单,中国的“神威•太湖之光”超级计算机以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度第三次夺冠,比第二名“天河二号”快出近两倍(“天河二号”也是中国的)。而日本的这台ABCI超级计算机一旦研制出来,也就意味着将在运算速度上大幅领先中国的“神威•太湖之光”,成为世界上运算速度最快的超级计算机。

                               
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2016年11月份评选出的全球超级计算机Top5,最新排名瑞士代恩特峰已赶超美国泰坦,排名第三
ABCI超级计算机“超级”在哪里?
在外观上,这台ABCI超级计算机除了没有鼠标和屏幕,将和普通的个人电脑差别不大,不过体积会大很多,运行速度也快很多。
日本国家高级产业科学技术研究所(NIAIST)的所长关口智嗣(Satoshi Sekiguchi)解释:“现行的超级计算机系统的运算速度一般比个人电脑快100万倍左右。”据关口表示,超级计算机在一天内的处理内容,个人计算机需要花3000年才能完成。

                               
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关口智嗣
而在体积方面,日本的这台超级计算机将占地1000平方米,所占空间相当于一个能容纳30到40辆车的停车场。

                               
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ABCI超级计算机所占空间
超级计算机有何用处?
关口表示,ABCI的研制算是为日本制造商建立一个研究平台,帮助它们开发和改进无人驾驶汽车、机器人和医疗诊断服务等。“超级计算机对于促进人工智能领域的发展来说,是一个极其重要的工具。”
关口和其他参与项目的人员称,日本新的超级计算机开发出来后,日本公司将通过付费方式获得该计算机的服务。目前,日本许多公司将数据处理外包给Google和Microsoft等外国公司。
此外,ABCI的超声速速率也将助力人工智能技术“深度学习”(Deep learning)的研发。这种“深度学习”技术可以模拟人类大脑的神经通路,帮助计算机进行数据分析并执行新任务。
当然,超级计算机对一些日常的小发明也有贡献。关口说:“就比如说,很多妈妈都不知道,纸尿裤的设计就是用超级计算机做出来的。”
而中国的“神威•太湖之光”计算机目前被用于天气预报、制药研究和工业设计等领域。
超级计算机:争的不是速度而是应用领域
21世纪,各国在科技领域的竞争愈演愈烈。中国的科研力量迅速崛起并且大有领先的架势,来自中韩的竞争加剧,日本目前已经在许多电子领域中失去了优势,日本政府开始“坐不住”了。据CNN报道,日本经济贸易产业省(METI)将投入195亿日元(合约12亿人民币),以支持科技研发。
目前,日本运算速度最快的超级计算机是由富士通公司制造的Oakforest-PACS,其运算速度为1.36亿亿次每秒,曾在2011年登顶世界上运算速度最快的超级计算机排行榜,不过之后被中国和美国迅速超越,目前排名在世界第七。

                               
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日本Oakforest-PACS
关口表示,这并不是关于“制造世界上运算速度最快的超级计算机”的竞争。“在这之前,计算机产业确实存在这样的竞争。不过,现在更重要的是在于,这样高运算速度的超级计算机能用在什么领域这才是现在科技领域的竞争关键点。”


dadao 发表于 2017-8-9 03:32 | 显示全部楼层

日本的超算速度是13亿亿次,但是楼主说年底美国会推出20-30亿亿次,那么日本明年4月就可能不是最快的了。
dadao 发表于 2017-8-9 03:37 | 显示全部楼层
sunyangxu 发表于 2017-6-21 15:59
应该是40nm的工艺,至于谁给代工的,还是保密的。
哇森纳协议限制给这些自主知识产片的CPU代工。这就是 ...

这有什么秘密,还不就是台巴子台积电?

这种小批量对台积电小菜一碟。

台积电负责苹果16nm芯片代工,每年可达1亿片。
sunyangxu 发表于 2017-8-10 14:01 | 显示全部楼层
dadao 发表于 2017-8-9 03:37
这有什么秘密,还不就是台巴子台积电?

这种小批量对台积电小菜一碟。

不是做不了,是不给你做。
lmm9001b 发表于 2017-8-14 16:08 | 显示全部楼层
dadao 发表于 2017-8-9 03:32
日本的超算速度是13亿亿次,但是楼主说年底美国会推出20-30亿亿次,那么日本明年4月就可能不是最快的了。

好像中国还有一个天河3超级电脑正在研制中,到2020年建成投入使用,运算速度百亿亿次。不知道美日还有没有下一步计划?
dadao 发表于 2017-8-14 20:48 | 显示全部楼层
lmm9001b 发表于 2017-8-14 16:08
好像中国还有一个天河3超级电脑正在研制中,到2020年建成投入使用,运算速度百亿亿次。不知道美日还有没 ...

好像到2020年建成?
lmm9001b 发表于 2017-8-15 16:36 | 显示全部楼层
dadao 发表于 2017-8-14 20:48
好像到2020年建成?

百度上有。
3431 发表于 2017-8-31 09:40 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
sunyangxu 发表于 2017-6-21 16:43
申威的阿尔法架构应该是专利自动到期的吧?反正江南计算机所是军工的。

貌似当年买过 观察者网当时的报道似乎提了一句
3431 发表于 2017-8-31 09:41 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
dadao 发表于 2017-8-14 20:48
好像到2020年建成?

没这么快吧 这个换代也有个周期 4-5年吧
sunyangxu 发表于 2017-9-7 09:11 | 显示全部楼层
3431 发表于 2017-8-31 09:40
貌似当年买过 观察者网当时的报道似乎提了一句

即使不买,估计也要到期,没有多少人用。
3431 发表于 2017-9-7 10:06 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
sunyangxu 发表于 2017-9-7 09:11
即使不买,估计也要到期,没有多少人用。

按时间算确实是到期了
sunyangxu 发表于 2017-9-24 09:27 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
3431 发表于 2017-8-31 09:40
貌似当年买过 观察者网当时的报道似乎提了一句

时间够长了,现在就看软件生态的问题。生态上来了,就好搞了
lmm9001b 发表于 2017-11-15 14:17 | 显示全部楼层
转载一个最新消息:
中国再登顶全球超级计算机500强榜单 上榜数超美国
2017-11-14 09:27:00 来源: 新华社
新一期全球超级计算机500强榜单13日发布,中国超级计算机“神威·太湖之光”和“天河二号”连续第四次分列冠亚军,且中国超级计算机上榜总数又一次反超美国,夺得第一。
全球超级计算机500强榜单每半年发布一次。此次中国“神威·太湖之光”和“天河二号”再次领跑,其浮点运算速度分别为每秒9.3亿亿次和每秒3.39亿亿次。
美国则连续第二次没有超算进入前三名——不过,有业界人士指出,美国能源部正支持建造两台新的超算,其中一台的计算性能是“神威·太湖之光”的大约两倍,预计明年投入使用,所以最快半年后,美国有望再次拥有全球最快的超算系统。
再看上榜总数,中国去年6月以167台对165台的微弱优势,首次超过长期独占鳌头的美国;去年11月的榜单,两国都有171台上榜,并列第一;今年6月,美国以169台对159台反超中国,再获第一。
但这回,中国上榜总数达到历史最高的202台,而美国降至144台,双方又一次交换位置。
蟀率的珞子 发表于 2018-3-8 08:21 | 显示全部楼层
http://www.guancha.cn/industry-science/2018_03_08_449338.shtml
中国超算冠军宝座或难保 应用远滞后于能力发展


“要尽快启动E级超算整机系统建设,距离2020年的建设目标只有两年多的时间了。”据科技日报报道,3月6日,全国人大代表、青岛海洋科学与技术国家实验室主任吴立新院士在接受记者采访时连连感慨,“时间太紧迫了”。

因为在吴立新看来,中美超算竞争的窗口期恰在2020年,我国应尽快确定超算建设方案及建设单位。

中国超算冠军宝座或难保

吴立新说的E级超算,是我国已经在规划建设的每秒可进行百亿亿次并行计算的下一代超级计算机。“它是我们实施创新驱动发展、海洋强国战略等重大举措,及开展全球气候研究、能源矿产勘探、生物医药研发、战场环境保障、人工智能支撑等必不可少的大科学装置。”吴立新强调。

中国摘取皇冠雄心勃勃,我国已将E级超算的研究写入了“十三五”规划。

我国“神威·太湖之光”连续两年领先全球,天河系列也曾全球领先,超算成为我们国家国际竞争力的重要标志和国家科技创新能力的国际名片。不过领先优势岌岌可危,美国2018年夏天就会在橡树岭和劳伦斯两大国家实验室分别建设200P和130P的超算。

而且,美国布局的第三台超算是计划安装在阿贡国家实验室的E级超算,正加紧研制,计划于2021年建成。

“在2018年、2019年,我们有可能失去全球领先地位,如何积极应对,成为一个挑战。”吴立新说。

中国计算机学会高性能计算专委会秘书长、九三学社中央科技委委员张云泉听到吴立新的建议后,脱口而出:“我完全赞成。”他告诉科技日报记者,过段时间相关单位会发布研制指南,此次或将研制两台E级超算。“不过就2020年的建设目标来说,进度确实稍有些慢。”

[点击查看大图]

神威·太湖之光(图片来自:视觉中国)

超算应用远远滞后于超算能力

若E级超算建成,另一个问题就显得越发重要——我国超算应用发展还远远滞后于超算能力的发展。“如果应用的短板补不上,就会造成算力的浪费。”张云泉表示。


2018年两会,九三学社中央就提出了关于将超算速度优势转化为应用优势的建议。

“目前运行的大部分作业,其并行规模仍停留在几千或几万个处理器甚至更低的量级,没有切实发挥出千万亿次量级超级计算机上几十万甚至百万核并行的能力。”张云泉告诉科技日报记者,在超算应用比较多的制造业和基础科研等关键领域,大部分应用软件都被国外垄断,“有些人家还不卖给你”。

应用软件开发难在哪儿?张云泉说,不同于超算硬件,超算软件开发的周期更长,动辄需要二三十年。它要经历科学问题建模、网格划分、求解数学方程、算法设计、运行验证等一系列流程,还牵涉到多种学科,“非常复杂”。

由于此前对应用软件不够重视,软件和硬件没能并肩奔跑。现在,软件在迎头追上,可是仍然有差距。“经费不够,研发力量分散,软件人才严重匮乏……都是现实困难。”张云泉说。


九三学社中央在提案中建议,成立若干国家级超级计算并行应用软件行业工程中心,制定我国超级计算机应用中长期研究规划和路线图,着力开展应用相关的基础问题和关键共性技术研究。

“此外,中心应以重大专项为牵引,集中多学科人才和资源,稳定研发方向和人才队伍。也要统筹协调研制计划和经费安排,使得软硬件经费投入比尽量做到1:1。”

可与国家实验室建设结合

吴立新也表示,以大型综合性研究基地为载体来建设超算中心才能更好地促进应用。“纵观国际,尤其是美国,超算中心大部分都建在国家实验室,因为超算是一种非常重要的手段,支撑综合基础研究、应用基础研究以及技术研发,而后者又能促进超算技术的发展,形成协同生态发展。”

他说,目前我国正处于建设国家实验室的战略机遇期,应抓住机会思考如何将超算和国家实验室的建设结合在一起。

“现在几所建设中的科学城都有超算团队,但他们只是运维团队,并不负责软件开发。”张云泉说。九三学社中央也建议,鼓励超算中心联合应用部门组建联合实验室。实验室主任由应用方的学科带头人担任,超算中心提供高性能运算支持并指导或协助进行程序移植,自主研发大型并行应用软件,并通过应用在用户中培养人才。
 楼主| 空弹匣 发表于 2018-5-20 21:28 | 显示全部楼层
中国E级超算原型机首次亮相 自主研发不惧西方禁售
2018年05月20日 17:30 http://mil.news.sina.com.cn/jssd/2018-05-20/doc-ihaturft2989959.shtml

                               
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天河三号原型机

  中国公开E级超算天河三号原型机,这是世界首台百亿亿次超级计算机,天河三号E级超算运算能力是天河二号20倍,是天河一号的200倍。最为重要的是天河三号原型机全自主创新,不用担心会出现如2015年天河二号被美国禁售芯片的尴尬境地。
  天河三号的出现,让中美在超算计算上的距离越拉越大,除了在国际超算性能榜单上继续霸榜,中国在排名前500名的超算总数上也超越了美国。
  中国超算的崛起意味着什么?特别是超算总数超过美国,代表了什么含义?

                               
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天河三号原型机

  超级计算机并不是为个人计算机使用者研制的,而是为从事基础研究、生命科学、基因分析、核能利用、军事、航天等高科技领域的机构和企业提供高速运算的超级电脑。
  中国天河三号E级超算的原型机自主研发成功,意味着中国自主研发的超算芯片、运算模式上都已经处于全球领先地位,也就是说,不可能出现天河二号和芯片事件这样被人“卡脖子”的事情。
  在排名前500名超算中国超算总数超过美国也排名第一,显示中国需要使用超算的从事高科技研究的机构和企业越来越多,也说明了中国整体科技实力的提升迅速。

                               
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风洞测试

  最让美国人畏惧的是,超算将会加快中国军事现代化进程,就拿高超音速武器来说,超算模拟出来的结果同风洞测试的数据非常接近,意味使用超算能够精确模拟出高新武器的性能。
  高超音速武器、电磁轨道炮、中段反导系统等等先进武器装备,在设计之初能够测试性能的手段有限,即使是全球最先进的JF12激波风洞,高超音速状态下测试的时间也只有100毫秒,虽然对武器的设计有巨大的帮助,但是很难模拟武器从发射到击中目标的整个环节。
  超级计算机能完成这样的模拟,运算速度越快将可以在短时间内得出模拟结果。比如说一个项目个人电脑上万年才能运算出结果,天河一号超算或许只需要几天,而E级超算天河三号只需要几小时。
  毫无疑问,E级超算这将大大缩短新型武器装备的研发周期,小到电磁轨道炮,大到核动力航母,在设计时就可以通过超算进行模拟,减少试错成本,消减纠错花费的时间,并能让设计达到最优化提高武器装备的性能。

                               
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超级计算机

  E级超算被认为是经典计算机运算能力的终极体现,未来只有实现量子霸权的量子计算机能够超越。在超算领域,中国后来居上,已经成为全球实力最强的超算国家。与此同时,中美在量子计算机领域也在展开激烈的竞争。
  美国的IBM、字母表公司都是量子计算机研究的先驱,中国这是以地处合肥的中国科技大学的量子研究团队为核心,成立国家量子实验室从事量子计算机的研究。
  但是,可预测的未来,量子计算机将需要至少20年的时间才能进入应用领域,虽然IBM以及字母表都宣称取得了一些成就,造出了量子计算机模型,但是仅为实验室科技,尚不能进入应用阶段。
这也就是说,中国凭借E级超算的技术领先优势,在未来至少20年间,保持超算领域的全球霸主地位。而超算的领先意味中在高新技术的研发上,中国将会明显比美国和其他国家拥有速度优势。或许也正因为如此,美国人才不顾脸面的对中国翻脸又是禁运又是制裁,想扼杀中国的科技发展之路。
  不过需要说明的是,超算的领先只是中国超越美国的一个领域,在整体科技上,中国依然落后于美国,国人当继续努力,自强不息。(作者署名:前沿哨所 再言)

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 楼主| 空弹匣 发表于 2018-6-26 07:19 | 显示全部楼层
如何看待中美超算你追我赶?排名不是中国发展超算的根本目的
2018-06-25 22:49:13 http://www.guancha.cn/industry-science/2018_06_25_461385.shtml
据新华社25日报道,国际组织TOP500当日发布全球超级计算机500强最新榜单,美国超算“顶点”夺冠,而此前曾四连冠的中国“神威·太湖之光”位居亚军。
不过,在上榜超算总数上,中国仍以206台位居第一,而美国只有124台。
业内专家表示,以中美为代表的全球超算领域正处于你追我赶之中,对美国超算“顶点”在这一回合的胜出并不意外,而与排名相比更重要的是我们能继续脚踏实地向前发展。

                               
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美国超算“顶点”(Summit)。图源:TOP500,下同
观察者网此前报道,6月8日发布的“顶点”(Summit)浮点运算速度峰值达每秒20亿亿次(200PFlops),性能超过中国“神威·太湖之光”(浮点运算峰值每秒12.5亿亿次)约60%,帮助美国问鼎阔别近5年之久的全球超算500强榜单。
不过,美国“顶点”即将引领的是十亿亿次级别的争夺,而百亿亿次的“E级超算”被公认为“超算界的下一顶皇冠”。
上月,我国在国家超算天津中心发布我国新一代百亿亿次(1000PFlops)超级计算机“天河三号”原型机,目前其综合运算能力与‘天河一号’相当,该原型机将于今年6月部署,年底正式投入使用。完整版的“天河三号”将在2020年交付,在进度上比对手暂时领先。
全文如下:
国际组织TOP500在6月25日发布全球超级计算机500强最新榜单,美国超算“顶点”夺冠,此前曾四连冠的中国“神威·太湖之光”位居亚军。在上榜超算总数上,中国仍居第一。
业内专家表示,以中美为代表的全球超算领域正处于你追我赶之中,对美国超算“顶点”在这一回合的胜出并不意外,而与排名相比更重要的是我们能继续脚踏实地向前发展。

                               
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6月25日,TOP500发布全球超级计算机500强最新榜单,图为TOP 10。
美国夺回冠军
始于1993年的全球超级计算机500强榜单,由国际组织TOP500编制,每半年发布一期,是给全球已安装的超级计算机排座次的知名榜单。
美国超算上一次在这个榜单上夺冠,还要追溯到2012年11月占据榜首的“泰坦”。随后,中国的“天河二号”和“神威·太湖之光”长期占据头名位置。这次“顶点”以每秒12.23亿亿次的浮点运算速度夺冠,超过此前已经四连冠的“神威·太湖之光”,后者的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次。
美国超级计算机专家、田纳西大学教授杰克·唐加拉对新华社记者说,“顶点”计算机强大的部分原因是它的图形处理单元可实现64位浮点计算。
最新榜单的前10名依次为:美国“顶点”、中国“神威·太湖之光”、美国“山脊”、中国“天河二号”、日本“人工智能桥接云基础设施”、瑞士“代恩特峰”以及美国的“泰坦”“红杉”“三一”和“科里”。
中国仍有第一
虽然美国在本期超算榜单的顶部取得优势,但中国仍在一些指标上名列第一。比如在上榜的超算总数上,中国以206台位居第一,而美国只有124台。从研发超算的厂商来看,中国联想以119台上榜而获得第一。
对于人们关注的冠军易主,中国国家超级计算无锡中心副主任、清华大学副教授付昊桓认为,“这可能会从竞争的角度给我们一些压力和动力”,但不算意外,之前业界已经知道美国研发“顶点”的消息。
“技术上而言,这是我们意料之中的,而且可能由于某些技术上的挑战,(‘顶点’的推出)还稍有延迟。”付昊桓说。
确实,全球超算领域一直处于你追我赶之中,榜首位置多次变动。接下来业界所展望的,是被称作“E级超算”的百亿亿次超级计算机,相比之下现在的“顶点”是十亿亿次级别。目前,中美日欧都有“E级超算”规划,相关研发正在紧锣密鼓推进中。
今年5月在天津举办的第二届世界智能大会上,中国国家超算天津中心对外展示了新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机。有关负责人表示,“天河三号”有望在2020年研制成功。
踏实向前发展
付昊桓说,在你追我赶的国际竞争中,“对于我们自己而言,更重要的还是脚踏实地地往前发展。”
中国超算发展还有许多需要弥补的短板,典型的就是芯片。美国英特尔公司仍是全球芯片领域的老大,在最新榜单上的500台超算中,就有476台使用英特尔的芯片。中国的“神威·太湖之光”因使用了自主研发的“申威”芯片而引人瞩目,但整体来看,中国在芯片方面还有很长的路要走。
此外,研发超算不是目的,应用超算才是。美国能源部长里克·佩里说,“顶点”超算将给能源研究、科学发现、经济竞争力和国家安全带来深远影响。付昊桓也说,在超算关键技术取得突破之后,如何形成应用、生态乃至产业的全面发展,显得愈发重要。
中国超算专家钱德沛曾经在中国超算还占据冠军位置时对新华社记者说:“排名不是我们发展超算的根本目的。促进大规模应用、解决国家面临的挑战性问题、带动中国计算机产业的进步,才是我们的目的。所以对排名变化应该泰然处之。我们要以今天的成绩鞭策自己,而今迈步从头越。”
(周舟 林小春)

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