中國超算「神威」到底強在哪兒
2016/09/20
今年6月，比拼計算機運算速度的全球超級計算機500強榜單中，中國的「神威太湖之光」首次上榜。神威不僅運算速度大幅超越競爭對手，而且處理器在內的核
心部件全部實現中國自主研發。此次上榜的中國製造超級計算機的數量首次超過美國。中國的實力正在受到全世界的關注。超級計算機排行榜在每年6月和11月發佈。2011年日本理化學研究所的「京」連續2次排名第1，但第二年就被美國的「紅杉（sequoia）」和「泰坦（Titan)」超越。自2013年至去年，中國的「天河2號」連續6次排名第1。
但是，天河2號的核心處理器是由美國英特爾製造。美國政府去年2月以中國天河2號被用於核開發為由，禁止美國企業出口超級計算機零部件，因此天河2號無法完成此前計劃的更新。
而在這個時候，中國國家並行計算機工程技術研究中心（NRCPC）製造了「神威」，其核心採用了中國自主研發的處理器。今年6月的500強排行榜中「神威」終於摘下面紗，在比拼運算速度的競爭中打敗對手奪得第一。
 |
| 中國的新型超級計算機「神威太湖之光」（中國國立超級計算機中心） |
此外，在競爭每瓦運算速度節能性能的「綠色500強」榜單中「神威太湖之光」也排在第3位。排在第1和第2位的是日本的2台專門強化過節能性能的特殊超級 計算機，可以説在高速運算設備中，神威也是高居榜首。創建500強排名的美國計算機學者傑克·鄧格拉（Jack Dongarra）對此讚嘆不已，稱「中國製造處理器已經迅速超越了美國製造」。
神威之所以能兼顧速度和節能這2方面，被認為是因為借助大量處理器並行來提高運算速度，同時通過降低耗電極大的記憶體性能來削減能耗。
雖然 500強主要是比賽運算速度，對記憶體的性能要求不高。但是現實情況中的科學運算會更加複雜，記憶體的性能可能會對運算速度産生明顯影響。
然而神奇的是，神威在競爭大數據分析速度的「Graph500強」中也闖入第2名。「神威」被認為是通過精密優化數據存儲、調用和通信等功能來彌補記憶體 性能的不足，東京工業大學教授松岡聰表示「這簡直令人震驚」。同時，「神威」在工學領域用於解決複雜難題的「高性能共軛梯度(HPCG) 」測試中也排在第3位。
目前「神威」已經被用於氣候模擬等方面，並且其運算獲得的優秀成果已入圍了貝爾·戈登獎(Gordon Bell prize)今年的最終評選。
 |
與此相比，日本的超級計算機「京」在500強中的排名較4年前構建完成時逐漸下滑，此次排名第五。不過在更為接近現實運算的Graph500排名中，連續3屆位居首位，HPCG測試中也超過「神威」，排名第二。
「京」與「神威」背後的設計思想有很大的不同， 「京」是通過擴充海量內存，可廣泛應對各種現實運算的超級計算機。在500強中速度雖然僅為「神威」的九分之一，但「京」即使面對複雜的運算也不容易減速。
「神威」雖然排名比較靠前，但被認為其適合的領域有限。松岡表示「神威」「對於用戶而言是比較難用的機器」，這點不可否認。「京」雖然速度比「神威」「慢，但可支持海量運算，鄧格拉認為，「（京）是一款性能比較均衡的超級計算機」。
目前日本政府正在推進的「Post 京」研發將延續「京」重視易用性的設計思路。設計時制定了9個重點課題，為了方便廣大用戶使用，對計算機進行了精細調整。
排名雖然看起來十分明了，但對超級計算機的評價不能只看排名。日本也有很多相關人士表示，「超級計算機要有用才行」。
日本經濟新聞（中文版：日經中文網）岩井淳哉
