全球超算500強榜單更新，美國重回榜首，美國新型超級計算機以絕對優勢拿下第一，算力超過身後468臺的總和，成爲全球最強超級計算機，全球超算500強榜單更新，美國重回榜首。
全球超算500強榜單更新，美國重回榜首1
今年上半年的全球超級計算機500強榜單日前揭曉，首次入榜的美國超級計算機“前沿”位列榜首，這是全球首臺運算能力達每秒100億億次浮點運算的超算。中國共有173臺超算上榜，上榜總數蟬聯第一。
榜單介紹稱，美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室開發的超算“前沿”運算峯值速度超過每秒100億億次。
榜單顯示，中美兩國是上榜超算數量最多的兩個國家，超算500強中有近三分之二來自兩國。中國共有173臺超算上榜，總數蟬聯第一。從製造商維度看，中國聯想是目前世界最大的超級計算機制造商。
日本超級計算機“富嶽”在連續兩年蟬聯榜首之後，被“前沿”超越降至第二位。芬蘭超算“盧米”位列第三，這是歐洲最大的超算。上次榜單位列第二的美國超算“頂點”此次降至第四位。美國能源部下屬勞倫斯利弗莫爾國家實驗室開發的超算“山脊”位列第五。榜單十強中有兩臺超算來自中國，分別是位列第六的“神威·太湖之光”和第九的“天河二號”。
全球超級計算機500強榜單由國際組織“TOP500”編制，每半年發佈一次，是給全球已安裝的超級計算機排座次的知名榜單。
全球超算500強榜單更新，美國重回榜首2
國際超算大會（ISC）於5月30日在德國漢堡發佈了最新版全球超算TOP500榜單。
位於美國橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 的新型超級計算機 Frontier 以絕對優勢拿下第一，算力超過身後468臺的總和，成爲全球最強超級計算機，同時也是全球首個真正的百億億次超級計算機。已經霸榜兩年，完成四連冠的日本 Fugaku 排名落到第二，芬蘭新部署的超算 “LUMI” 擠進前三，成爲歐洲超算領域的代表。這也展現出尖端半導體行業實際的發展進程。
本次榜單中，以往連續多年登頂榜單的中國超算沒有出現在前五名中。由於歐美新型超算的出現，上屆排名第四的“神威·太湖之光”排名下滑至第六，廣州國家超算中心的“天河二A”由上次的第七降到第九。
美國首臺E級超算露面：性能最強，能效最高
Frontier 是現在世界上最快的超算，比名單上接下來的七臺超級計算機的總和還要快。根據Linpack基準測試，“Frontier”峯值性能達到1.102 Exaflop/s（每秒110.2億億次）。該系統提供了高達 1.69 ExaFlops 的峯值性能，經過更多調整後仍有達到 2 ExaFlops 的性能。
“TOP500”在新聞稿中評論稱，Frontier 成功突破了1Exaflop的障礙。這使得該超算不僅成爲有史以來最強大的超算，也是第一臺真正具有百億億次浮點運算能力的機器。
此外，Frontier 還是全球最環保的超算。Frontier 的能耗比穩居全球第一，其功耗僅爲21,100KW，比排名第二的 Fugaku 的29,899KW功耗還要更低。
Frontier 測試與開發（Crusher）系統也位列 Green500 榜首，表明 Frontier 的架構目前也是世界上最省電的超級計算架構。整個系統在合格的基準運行期間提供每瓦 52.23 GFlops 的功率，同時消耗 21.1 兆瓦的功率。
美國首臺E級超算“Frontier”
近年來中國、日本和美國超算都曾奪得“全球最快超算”的桂冠。爲何這次 Frontier 奪冠如此受到外界關注呢？
中科院計算所研究員張雲泉5月31日接受《環球時報》記者採訪時表示，關鍵就在於 Frontier 是全球首款公開發布的E級超算。
對於E級超算，業內認定分爲三個層次：第一層是超算的運行峯值性能突破Exaflop/s，第二層是在Linpack基準實際測試中突破Exaflop/s，Frontier 實際已經達到這個層次。第三層的要求更高，在應用運用中的速度超過Exaflop/s。張雲泉表示，“真正讓人感到吃驚的是 Frontier 的功耗出乎外界意料的低，只有20MW，還不到業內40MW標準的一半。”
前景明確 大國激烈角力
近年來，多有人認爲美國在超級計算方面的能力逐漸走弱，但在此次的Top500榜單中，美國在前十名中佔據了第一、第四、第五、第七和第八名。
“TOP500”超算國家和地區分佈
總的來說，在上榜超算數量上，中國仍爲173臺，佔比34.6%，繼續位列榜首。美國則從上期的149臺下降到127臺，位列其下，佔比25.4%。中國和美國兩個國家佔了TOP 500榜單總數的60%，排在第三的德國佔比僅爲13.6%。
而在總性能排行榜上，美國的優勢仍然不可動搖，以47.3%的總算力佔據全球總性能的半壁江山。而中國雖然數量上穩居第一，但總算力只佔12%，位居第三。與第二的日本相差2.3%。
隨着AI、雲計算近幾年來在多個尖端行業開花結果，多國政府也明確將數據視作重要的生產資料，有關算力的競爭也在快速突破。考慮到E級計算機已經成爲新上馬項目的重要參考標杆，“世界前十”的門檻將迅速躍升。
根據美國政府披露的計劃，該國準備投入超過50億美元建設數個E級超算，Frontier正是這項計劃的排頭兵。
值得一提的是，本次新上榜的三臺機器全都基於慧與科技（HPE）的Cray EX超算平臺，內部使用的是AMD在2021年發佈的第三代EPYC（霄龍）服務器處理器。
跌下“世界第一”的日本也在着手開發Fugaku後的新一代超算。對於公共財政愈發吃緊的日本政府而言，大約1000億日元（近7.8億美元）的投入正變得愈發沉重。東京大學公共政策學院教授鈴木一人解讀稱，超算屬於經濟安全領域，在計算速度方面日本並不會單純謀求世界第一，更重要的是在使用超算能力方面不依賴於外國。
中國超算“排名下降”，真相如何
在全球超算競爭中，美國曾不斷以政治手段對中國超算髮展加以阻撓。2019年，美國曾對中國5家與超算相關的實體進行出口管制，一年後又將7家中國相關實體列入“實體清單”。《金融時報》稱，美國第二波制裁是在中國首臺E級超算開始運行後的一個月內實施的。
亞洲技術信息項目主任卡哈納稱，雖然美國正在開發三臺E級超算，但中國的計劃更多。他在一份研究中稱，中國企業現在更關注國內競爭，而不是國際競爭對手的所作所爲。卡哈納甚至建議，隨着全球競爭加劇，美國應該考慮放鬆對華制裁以“深入瞭解”中國超算的發展。
當然，這其中可能存在國外媒體所說的中國E級超算沒有參加排名的影響。
今年3月，中山大學國家超算廣州中心主任盧宇彤在接受中新社採訪時評論稱，目前美國仍是超算領域最具競爭力的國家，日本超算系統研製和應用的水平比較高而且有特色，歐洲雖然在超算系統研製方面投入比較少，但他們的超算應用能力比較強。中國近年來超算系統和應用都取得了快速的發展，進入世界領先行列，世界超算領域各國交替領先的態勢仍將持續較長時間。
她同時透露，基於自主技術的新一代E級計算系統研製方面，中國的進展比較順利。中國將運用E級超算，支撐超高分辨率氣候氣象預報、大規模航空航天數值風洞、地震地質研究和油氣能源勘探、生命科學與基因工程等一系列超大規模計算與模擬。在未來相當長時間內，超算仍將是唯一的高端計算平臺，也是世界各國激烈競爭的重點領域。
全球超算500強榜單更新，美國重回榜首3
國際超算組織“TOP500”發佈的榜單顯示，美國最新推出的E級（每秒浮點運算百億億次）超算“Frontier”成功登頂全球，連續兩年“霸榜”的日本超算“富嶽”排名落到第二，芬蘭新部署的超算“LUMI”擠進前三，成爲歐洲超算領域的代表。
美歐日在時隔多年後，幾乎包攬“TOP500”前10，而前些年一直霸榜的中國超算，卻罕見的銷聲匿跡。
難道因爲美國對中國芯片的強力制裁，導致超算研發受到抑制，只能像華爲放棄手機業務一樣嗎？
在榜單中，中國排名最好的是“神威·太湖之光”，即便是太湖之光，此次也僅僅排在了第6位，國家超算廣州中心的天河二號更是差點跌出前十。排名一路下跌，此次到了第九位，按照歐美日的計劃，半年後的超算榜單發佈後，將會毫無意外地跌落出前十。
中國超算真的衰落了嗎？神威太湖之光將成爲中國超算的絕唱？
當然不是！
令人意外的`是，中國超算界似乎對排名下跌反應平平，反而是英國人坐不住了，宣稱中國的E級超算早在一年前就已經運行。只是並沒有參與排名。
英國人給出的理由是，中國企業開始專注於國內競爭，對於國際對手早已經不再關注。他們用了一個很好的例子進行類比，這就像中國乒乓球，國際水平甚至僅僅是中國國內的二流水準，那麼一流水準的球員，壓根不再關注國際選手，而將重點放在了國內。
實際上還真的如此。
中國超算“神威·太湖之光”
相較於美國的E級超算，中國同類級別的超算早已經運行了一年，而且，一次性運行了兩臺，分別爲太湖之光的繼承者海洋之光，以及天河二號發展出來天河三號。
但是顯然從去年開始，中國已經對這份排行榜失去了興趣。因爲無論是天河還是神威，都有着連續數年登頂的經歷。當時就盛傳着能幹掉中國超算的只能是另外一臺中國超算。
超級計算機從誕生那一刻起，就代表着一個國家的高技術實力。中國超算從無到有，從跟隨到領先，僅僅用了30多年的時間。正是這種可怕的發展速度，引起了美國人的恐懼。
因爲超級計算機的存在，對於諸多高新科技的發展必不可少，以核武器爲例，爲何全球前五的核大國均宣佈停止核試驗，並通過條約禁止其他國家進行核試驗？原因很簡單，因爲它們已經不再需要採用試爆的方式來研發新的核武器。
現在研製新型核武器，僅僅需要將此前獲得的數據放進超級計算機，利用其超強的計算能力，就能模擬出新型核武器。
除此之外，在全球氣候預測，新材料的發展，航天科技的進步，基因信息解碼，蛋白質分子結構的模擬等諸多方面，都有着至關重要的作用。以此次我們能用這麼快的速度研製出新冠疫苗爲例，超算就在其中發揮了不可替代的作用。
俄羅斯從蘇聯解體後，爲何在高科技方面發展緩慢，和其超級計算機技術的落後不無關係。
以中國最先進的E級計算機神威·海洋之光爲例，它採用了4200萬內核的處理器，在Linpack基準測試中，其峯值性能達到每秒1.3百億億次。如果這一數據屬實，“神威·海洋之光”的峯值性能，要高於本次榜單第一的美國超算“Frontier”。
要知道，我們的神威太湖之光可是在美國超算問世前一年就開始運行了。
實際上，我們不僅已經率先完成了E級計算機的發佈，還同時沿着三條路線進行。顯然其中的兩條已經宣佈成功，第三條路線據說也已經完成了樣機測試。
即便是我們最先進的計算機不再參與排名，但在“TOP500”榜單中，我們的上榜計算機數量依舊是最多，達到了173臺，佔據榜單總數的34.6%，與上期持平，是上榜超算數量最多的國家。而美國從上期的149臺上榜超算降到本期的127臺，佔比爲25.4%。換句話說，中美兩國的超算佔據了“TOP500”的60%，排在第三的日本佔比爲6.8%。
同時，中國企業聯想依舊佔據了超算供應商第一名的位置，在500臺超算中，有160臺來自聯想。排名第二位的浪潮實力同樣不可小覷，達到了50臺。而走第三條路線的曙光，同樣提供了36臺超算，實力不俗。最令人驚訝的是此前從未出現過供應商榜單中的華爲，竟然也已經涉足相關領域，並提供了7臺。
顯然華爲在消費者業務受阻之後，正在開拓新的領域，從目前情況來看，華爲的超算業務進行得不錯。按照華爲要麼不做，要做就要做全球第一的特質，未來聯想的世界超算第一供應商的位置看來有點危險。
中國四家企業提供的超算佔據了全球超算500強榜單的51%。
“TOP500”超算供應商份額
顯然無論是中國超算的發展速度在美國看來，已經嚴重威脅到它的位置。限制我們高科技的發展，成爲了美國政府的重中之重。於是，和超算相關的一系列制裁隨之而來。
不過，雖然這對我們的發展有了一定的制約，但並沒有徹底阻止中國超算快速發展的步伐。我們的E級超算，正是在這種制裁的條件下橫空出世。
只是，不斷推陳出新的中國超算似乎真的實現了乒乓球式的碾壓態勢，爲了避免成爲衆矢之的，我們在超算領域也開始進行韜光養晦，不再參與國際排名。這和中國大學不參與世界排名如出一轍。
隨着未來更多高新技術的發展越來越依賴超級計算機，中國的優勢將會越來越大。但是，在自豪的同時，也同樣要認清現實，我們雖然擁有世界一流的硬件設備，但是在軟件即應用程序的開發方面，相較於西方國家還有着不小的距離。所以不參與排名，並不代表可以不關注排名。它山之石可以攻玉，師夷長技以制夷這句百年前的老話，放在現在依舊有着意義。
