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美国的最新禁运,会让中国下代超算遭致命打击?告诉你实情

美国的最新禁运,会让中国下代超算遭致命打击?告诉你实情
2019-06-24 17:59:49 环球时报

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最近这几天,有许多美国媒体幸灾乐祸,认为中国超算行业将受到致命打击,离开了美国的CPU,中国将造不出超算。事实是这样的吗?这个禁令对我国的超算行业有什么影响?

据多家媒体报道,在当地时间6月21日,美国商务部以国家安全为由,再次将中国的5家实体列入进出口管制的实体清单,禁止它们从美国的供应商采购零部件,相关决定于6月24日生效。这五家实体与中国超算行业的“三巨头”中的两位相关,涉及到“曙光”和“神威”两款超算。这五家实体中的江南计算技术研究所就是“神威”超算的研发制造单位。而其他四家实体,中科曙光,天津海光(Higon)、成都海光集成电路、成都海光微电子技术全都与“曙光”系列超算有关。

最近这几天,有许多美国媒体幸灾乐祸,认为中国超算行业将受到致命打击,离开了美国的CPU,中国将造不出超算。事实是这样的吗?这个禁令对我国的超算行业有什么影响?本文将对这个问题进行详细分析。

首先,美国为什么要再次对我国超算企业进行制裁?

实际上,早在2015年初,美国商务部就将中国的四大超算中心列入了禁运清单。这源于美国长久以来的焦虑:在大约40年中,中国的超算行业从完全进口美国产品,到购买美国的CPU自己制造超算,再到使用自己的CPU和加速器制造超算;从只有几台超算,在全世界超算市场里不值一提,到拥有超算的数量全球第一,大大超越美国;从拥有的超算性能低下排不上号,到称霸全球最快超算排行榜第一名多年;中国超算行业走出了一条完美的逆袭之路。

世界超算组织top500.org每半年推出一次全球最快的500台超算排行榜。今年6月刚刚推出了最新的榜单。全球最快的500台超算数量按国家的分布图如下:

▲数据来源于top500.rog,由笔者整理

▲数据来源于top500.rog,由笔者整理

TOP500榜单中,中国超算的数量达到了219台,占全球的44%,世界第一;美国以116台的数量占全球的23%,比中国落后甚多。

要知道,在仅仅一年前的2018年6月,中国在TOP500中的超算总数还是206台,美国还是124台。这一年中,中国又有了进步,美国又在退步。从趋势来看,中国的优势会越来越大。

由于超算在军事,科研和经济中的巨大作用,美国心里的焦虑是可以理解的。他们急于抑制住中国的发展势头,于是就把商业诚信和公平贸易原则仍进下水道,祭出了禁运大法。那么,这次的禁运措施对中国超算行业有什么影响?

对中国正在研制中的三台E级超算影响不大

在2018年夏天,美国的超算SUMMIT终于排上了TOP500的第一名,把霸榜多年的中国“太湖之光”挤到了第二名,它比“太湖之光”快60%左右;接着,美国的另一台超算Sierra投入使用,它以微弱的优势把“太湖之光”挤到了第三位。

美国的媒体兴奋起来,一改多年的沉默,开始吹嘘下一代E级超算的威力。所谓E级超算,是指每秒钟运算一百亿亿次的超级计算机,比SUMMIT还好快许多倍。美国的E级超算计划在2021年左右投入使用,而中国为E级超算准备了三个方案,全部使用国产CPU和加速器,也计划在2020到2021年期间陆续投入使用。

这里需要介绍一下加速器,超算的核心部件不止是CPU,由于超算做的是密集的科学计算工作,CPU执行这样的计算任务并不是效率最高的,拥有众多运算单元的加速器处理器的效率更高,比较典型的加速器芯片就是Nvidia公司的通用型GPU,以及英特尔公司的至强XeonPhi处理器。

最近几年出现的超算有一个趋势,就是使用一颗CPU带多颗加速器的架构,计算任务主要由加速器芯片完成,CPU主要做协调,通讯和分配任务的工作。

那么,美国的这次禁运对我们的E级超算有什么影响呢?让我们来仔细看看。

我国为下一代E级超算准备的三套方案,全都使用国产CPU和加速器芯片:

天河三号E级超算:

美国的最新禁运,会让中国下代超算遭致命打击?告诉你实情

2018年5月19日,国家超算天津中心展示了天河三号原型机,在2018年底投入使用。天河三号的全配置主机计划在2020年投入使用,性能计划为1EFlops.天河三号将使用国产飞腾FT2000plus或者后续型号的CPU,以及国防科技大学的Matrix2000plus或者后续型号的加速器芯片。

飞腾CPU采用ARM架构。

Matrix2000加速芯片是国防科大的通用DSP芯片,GPDSP,就像英伟达公司通用GPU(GPGPU)那样,DSP(数字信号处理器)也拥有大量的运算单元。

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