當?shù)貢r間14日下午5點15分（北京時間15日上午9點15分），美國丹佛，全球超算大會公布第50期“全球超算500強”名單，中國的“神威·太湖之光”超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力、每秒9.3億億次的持續(xù)計算能力，再次斬獲世界超算排名榜單第一名；中國的“天河二號”獲榜眼。
大江東工作室的東哥一聞此訊，莫名興奮，趕緊去探：這“太湖之光”得有多牛啊——國家超級計算無錫中心主任楊廣文卻云淡風輕：這不算啥新聞啊，咱都第四次奪冠了。其實，牛上加牛的是，咱景仰的大神級項目，這位“冠軍”都默默助力過：C919大飛機、南海造島、“天宮”系列、“人造小太陽”……
國家超級計算無錫中心的“神威·太湖之光”超算系統(tǒng)連續(xù)第四次全球折桂。圖為頒獎現(xiàn)場。 段芳芳攝
世界超算新格局：短短半年，中國全面逆襲美國，數(shù)量、性能雙雙稱冠，美國被擠出前五名。
國際TOP500組織在其官方網(wǎng)站“TOP500”以“在最新全球超算500強榜單中，中國超越美國”為題，分析了超算發(fā)展新格局。中國上榜超級計算機系統(tǒng)以202臺超越美國的143臺，這也是該榜單發(fā)布以來中國超算占比最高的一次，也是美國占比最低的一次。
“在最新的全國超算500強名單中，中國超越美國”——國際500強組織官方網(wǎng)站文章截圖
文章寫道，6個月之前，美國超算系統(tǒng)數(shù)量為169臺，而中國是160臺。六個月中，中國超算猛增26％，美國則少了15％。排名第三的日本僅僅35臺，之后是德國20臺、法國18臺、英國15臺。
更關(guān)鍵的是，中國的強勢不僅是數(shù)量，性能也是第一，已占總體的35.4％，比美國高出5.8個百分點，半年前，中國還比美國落后2.2個百分點。
這次榜單的前十名變化很小。
第三名是瑞士的Piz Daint（代恩特峰），持續(xù)計算能力為1.96億億次每秒。
美國連續(xù)兩次未入圍前三甲，日本的Gyoukou（曉光）排名第四，美國的Titan（泰坦）被擠到第五名。
日本Gyoukou（曉光）超算的持續(xù)計算能力為1.91億億次，超越美國Titan（泰坦），進入前四。美國Trinity是第七名，采用Intel Xeon Phi 7250 68核心處理器，最大性能1.41億億次。史上第一次，TOP10的性能全部超過1億億次，排名第十的日本K也達到了1.05億億次。前十名中，中國兩席、美國四席、日本三席、瑞士一席。
第50期全球超算500強前5強一覽圖。截圖來自國際500組織官方網(wǎng)站
“神威·太湖之光”到底有多神：首次完全使用“中國芯”，集運算控制核心與運算核心于一身
東哥自然要一睹冠軍“神威·太湖之光”的真面目。這位“冠軍”出身江蘇無錫市蠡園經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的國家超級計算無錫中心，“住房”有1000平方米，由40個運算機柜和8個網(wǎng)絡(luò)機柜組成的超算系統(tǒng)，就是它的身胚。
打量了一下，每個運算機柜比家用雙門冰箱略大，打開柜門，4組由32塊運算插件組成的超節(jié)點分布其中。一臺機柜就有1024塊處理器，整臺“神威·太湖之光”共有40960塊處理器。難怪“冠軍”的運算速度如飛啊！
“神威·太湖之光”超級計算機組。圖片由國家超級計算無錫中心提供。
楊廣文打了個比方，這套系統(tǒng)1分鐘的計算能力，相當于全球72億人同時用計算器不間斷計算32年；用2017年生產(chǎn)的主流筆記本電腦或個人臺式機作參照，它相當于200萬臺普通電腦。
芯片一直是中國超算人的痛。讓楊廣文驕傲的是，這個世界第一的超級計算機采用的中央處理器，是自主設(shè)計生產(chǎn)的國產(chǎn)芯片——“申威26010”眾核處理器。
首次奪冠時，國際TOP500組織這樣評價：“中國在國際TOP500組織第四十七期榜單上保持第一名的位置，憑借的是一個完全基于中國設(shè)計、制造的處理器而打造的新系統(tǒng)?！?/p>
楊廣文用一串術(shù)語把東哥侃暈了：這款具有獨特性的處理器，采用片上融合的異構(gòu)眾核體系結(jié)構(gòu)，以及具有自主知識產(chǎn)權(quán)的指令集和完整的配套軟件生態(tài)系統(tǒng)。該處理器采用64位自主申威指令系統(tǒng)，峰值性能3.168萬億次每秒，核心工作頻率1.5GHz?！吧裢狻崩锇惭b有40960個這樣的處理器。
好吧，通俗點兒，這個芯片啥最牛？楊廣文說，具體說來，圖形處理等芯片過去都采用插卡形式，會造成幾個問題：第一，組裝規(guī)模大，費電。第二，PCE作為通信接口，造成瓶頸。而這個芯片把運算控制核心與運算核心做在一個芯片內(nèi)，把兩個問題都解決了。
圖為申威芯片。圖片來自新華網(wǎng)。
除了芯片，作為一個超算系統(tǒng)，“神威·太湖之光”在體系結(jié)構(gòu)、高速互聯(lián)、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵技術(shù)都實現(xiàn)了前所未有的創(chuàng)新和突破，性能有跨越式發(fā)展，并構(gòu)建了從編譯器、操作系統(tǒng)、開發(fā)環(huán)境到應用平臺較為完善的軟件生態(tài)鏈，針對硬件做了性能的優(yōu)化，確保性能的發(fā)揮、節(jié)能水平的利用?！翱梢哉f，這是一臺完全國產(chǎn)的超算。”
神速的超算，體現(xiàn)國家科技實力：分析云圖，南海造島，2017年“戈登·貝爾獎”入圍論文三篇有其二
國家超級計算無錫中心副主任、清華大學副教授付昊桓說，超級計算是基礎(chǔ)工程，是一個國家科技實力體現(xiàn)，在科學與工程領(lǐng)域應用最早、最廣泛，應用效果最顯著，已同理論研究和科學實驗一起成為人類探索未知世界的三大科學手段，被稱為支撐科學發(fā)現(xiàn)的第三個支柱。
“應用上來了，才能真正發(fā)揮超算能力?！睏顝V文說?！肮谲姟焙苊芫礃I(yè)，據(jù)統(tǒng)計，“神威·太湖之光”一年來利用率超過50%，累計擁有幾百項應用課題。
這位“冠軍”的出沒很跨界，堪稱全能，應用涉足氣候、航空航天、先進制造、新材料等19個方面，支持國家重大科技應用、先進制造等領(lǐng)域解算任務(wù)幾百項——既有代表未來“黑科技”發(fā)展方向的研究領(lǐng)域，比如“人造小太陽”，也就是核聚變發(fā)電的相關(guān)理論與實驗方面的模擬；也有在重大工程領(lǐng)域的項目，比如C919大飛機多種飛行狀態(tài)的模擬，以及天宮系列航天飛行器的飛行狀態(tài)模擬；還有與老百姓生活相關(guān)的動畫制作，山東一家公司在用“冠軍”的超強能力進行動漫制作，不僅動漫渲染效果更逼真，還能大幅縮短制作周期?！拔磥砗苡锌赡芸吹揭劳小裢ぬ狻\算能力制作的國產(chǎn)動畫大片！”楊廣文說。
國家超算無錫中心還在考慮如何服務(wù)地方經(jīng)濟?！敖K是制造業(yè)大省，如何幫助制造業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新，是我們考慮的重要應用方向?！睏顝V文說，他們或?qū)⒔ǔ山K省一個產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心。目前，中國制造業(yè)大部分應用軟件都是國外商用軟件，這方面無錫中心也在布局，例如與遠景能源展開格林威治智慧風場平臺建設(shè)，同時在汽車制造業(yè)、船舶制造、新藥研發(fā)等方面開展研究。
因為“冠軍”的應用能力太牛，除硬件之外，又很有可能獲頒一個大獎——“戈登·貝爾獎”。10月24日，這項國際高性能計算應用領(lǐng)域最高獎公布今年入圍的名單，3篇論文中兩篇來自中國，分別是基于“神威·太湖之光”的“千萬億次級氣候建模性能的CAM-SE”和“15-Pflops非線性地震模擬實現(xiàn)10Hz場景描述”。在當?shù)貢r間11月16日在美國丹佛舉辦的全球超級計算大會（SC17）上，將正式公布誰將獲這一世界高性能計算應用領(lǐng)域最高殊榮——東哥是很想預祝一下……值得期待！畢竟這是被譽為“超級計算應用領(lǐng)域的諾貝爾獎”呢！
補充個背景：2016年11月17日，在美國鹽湖城召開的全球超級計算大會（SC2016）上，由中科院軟件所楊超和清華大學計算機系薛巍、地球系統(tǒng)科學研究中心付昊桓等共同領(lǐng)導的團隊所完成、運行于神威太湖之光的應用 “千萬核可擴展大氣動力學全隱式模擬”獲得戈登·貝爾獎，實現(xiàn)了該獎創(chuàng)辦30年來我國在此大獎上零的突破。
今年能不能蟬聯(lián)呢？過兩天就能揭鍋啦，倒計時開啟……(人民日報中央廚房·大江東工作室 王偉健)
