中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算

日期:2020-08-09 08:40:02   来源:互联网   编辑:小优   阅读人数:723
我们国家超算机数量确实是世界第一,这点毋容置疑,但技术方面,目前远远还未达到顶级。2019年11月,超算TOP500榜,我国上榜超级计算机达到228台,总体算力占据32.3%,美国上榜的超级计算机11

我们国家超算机数量确实是世界第一,这点毋容置疑,但技术方面,目前远远还未达到顶级。

2019年11月,超算TOP500榜,我国上榜超级计算机达到228台,总体算力占据32.3%,美国上榜的超级计算机117台,总体算力占据37.1%。也就是说,我们228台超算算力抵不过美国117台超算算力。

中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算(图1)

今天我们就来说说,中国的超算技术为什么和顶级无关?首先,中国超算的总体思路,我感觉就是不差钱,只要整出来就完事了,至于其它的不需要考虑。所以一开始就倾向于所谓的总体设计,尤其是主板,处理器的主核、从核都是完整配套的,最后集成在主板上。好处是,集成度高,缺点是成本过高,通用性无,也无法民用。而这种所谓的整体配套在历史上我们其实吃过很多亏,因为它很难适应科学技术的快速发展,后果就是牵一发而动全身,反而造成了技术的滞后。

中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算(图2)

实际上,结果已经来了,就在2020年6月23日,TOP500发布了世界超级计算机TOP500排名,超级计算机Fugaku( 富岳)以每秒23047 TFlop的峰值速度,超越美国“顶点”计算机,夺取第一名宝座。Fugaku超算这次不仅在TOP500上取得了第一,在HPCG、HPL-AI和Graph500的排名中均取得了第一。Fugaku采用了富士通的48核A64FX SoC,这是500强榜上唯一一个由ARM处理器,也是ARM处理器首次登陆超算排行榜500强。Fugaku每秒达到41.55亿亿次的运算速度,约是第二名美国“顶点”超算运算速度每秒14.88亿亿次的2.8倍。这就是技术的先进性带来的巨大贡献,ARM处理器的运用将改变以往整个超算硬件设备。

中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算(图3)

前三中没有中国的超算,神威.太湖之光超级计算机和天河2A超级计算机排在第四和第五,运算速度分别是9.3亿亿次和6.14亿亿次。太湖之光采用了40960个“申威26010”众核处理器板。该众核处理器采用64位自主申威指令,峰值性能为12.54京次/秒,持续性能为9.3京次/秒。1京为1亿亿

中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算(图4)

而申威26010处理器是我国江南所自主研发的,采用28nm制程工艺,主频1.45G,拥有260个核心,双精浮点峰值高达3.06TFlops。每片处理器包含4个核心,片上的4个核心通过片上网络互联,并通过PCI-E 3.0对外连接,每个核心拥有独立的128位DDR3控制器连接到8GB DDR3-2133内存,这样4个核心一共拥有32GB的DDR3内存。

中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算(图5)

你理解成,一片申威26010处理器上粘了4块CPU就可以了,最后核心总数为10,649,600 个。单纯从技术来讲,SW26010的协处理器只有16KB的L1指令缓存和64KB的本地存储,intel的phi处理器轻松吊打SW26010的计算核心,一点问题没有。一片申威26010处理器板,我们无从得知多少钱。

中国的超算技术为什么和顶级无关,前三中没有中国的超算(图6)

但太湖之光的总投资我们是知道的,18个亿的国家拨款,包括了硬件、研发和软件费用,但不包括维护费用。综上所述,您还觉得我们的超算在世界上是顶级的吗?未来,中国的超算将朝着高性能、低功耗的方向拓展。而芯片设计、任务分配、算法优化、应用范围、散热等依然是努力的重点。

本文相关词条概念解析:

超算

由中国兴建、部署有千万亿次高效能计算机的超级计算中心。2006年,中华人民共和国国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》明确提出要掌握千万亿次高效能计算机研制的关键技术,并将“高效能计算机及网格服务环境”列为“十一五”期间”863重大课题。国家级超级计算中心是指运算速度在1千万亿次/秒以上的计算中心。迄今为止,中国已有5家国家级超级计算中心。这5家计算中心是:天津国家超级计算中心、深圳国家超级计算中心、长沙国家超级计算中心、济南国家超级计算中心、广州国家超级计算中心。

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