昨日，一臺有著武俠味兒名字的超級計算機刷了各大平臺的屏。但它背后的急速發(fā)展的超級計算機市場，并不像武俠小說中的江湖那么簡單。

據(jù)新華社報道，6 月 20 日德國法蘭克福國際超級計算機大會 （ISC）公布了新一期世界計算機 500 強榜單，我國最新的超級計算機“神威·太湖之光”登頂。最受關(guān)注的是，“神威·太湖之光”實現(xiàn)了核心處理器的全國產(chǎn)化。

“神威·太湖之光”超級計算機由國家并行計算機工程技術(shù)研究中心研制，安裝在國家超級計算無錫中心。

　　運算神速

“神威·太湖之光”擊敗的是霸占榜首 3 年的“天河 2 號”。“神威·太湖之光”運算速度達(dá)到 93 petaflop（每秒運算一千萬億次），理論最高速達(dá) 125.4 petaflops。這一數(shù)值約為“天河 2 號”的兩倍。

區(qū)別于“天河 2 號”采用的英特爾 Xeon E5-2692v2 12 核處理器，“神威·太湖之光”首次采用國產(chǎn)核心處理器“申威 26010”。

新華社記者稱，“申威 26010” 大小約 25 平方厘米，集成了 260 個運算核心，內(nèi)置數(shù)十億晶體管。每塊“申威 26010”運算能力為每秒３萬多億次，約等于 20 臺家用計算機。

然后可以做一題簡單的乘法題：

“神威·太湖之光”由 40 個運算機柜和 8 個網(wǎng)絡(luò)機柜組成

每個柜門內(nèi)有 4 塊超節(jié)點

每塊超節(jié)點由 32 塊運算插件組成

每個插件由 4 個運算節(jié)點板組成

每個運算節(jié)點板又含 2 塊“申威 26010”處理器

整臺“神威·太湖之光”共有 40960 塊“申威 26010”處理器

疊加之下，“神威·太湖之光”一分鐘的計算能力相當(dāng)于全球 72 億人口用計算器不間斷計算 32 年。

數(shù)量增速神速

榜單前十名除了“神威·太湖之光”與“天河二號”外，分別為美國的“泰坦”與“紅杉”、日本的“京”、美國的“米拉”和“三一”、瑞士的“代恩特峰”、德國的“花尾榛雞”和沙特阿拉伯的“沙欣ＩＩ”。

在上榜計算機數(shù)量上，中國以 167 臺超越美國 165 臺成為上榜最多的國家，而這 167 臺計算機全部是近 15 年研發(fā)的——2001 年前這一數(shù)字為 0 。

“沒有國家能有這速度。“排行榜主要編撰者兼美國田納西大學(xué)計算機學(xué)教授 Jack Dongarra 接受《華爾街日報》采訪說：“中國超級計算機不斷增多已成為一個趨勢。”

運算速度快，數(shù)量增加速度也快，除了在高中歷史課本和新聞上感受到它的“快”之外，我們真的能用到這種“快”嗎？

建構(gòu)方式?jīng)Q定應(yīng)用

雖然同為超級計算機，但中國和國外的建造目的存在區(qū)別。

目前我國的超級計算機主要有銀河、天河、曙光、神威四個系列，除了軍用的“銀河 V”和“神威 Ⅱ”（在研）之外，主要應(yīng)用方式都是租用。租用對象主要是高校、科研院所、商業(yè)企業(yè)等。

而美國超級計算機的建設(shè)方一般都是使用方。在榜單上排名第三、也是美國最快的 Titan 建設(shè)方是美國能源部，主要應(yīng)用于美國能源部內(nèi)部的核試驗?zāi)M。

定位不同，建設(shè)方式自然就不同。國外超級計算機建設(shè)方一般是先有計算量需求，根據(jù)所需計算量設(shè)計系統(tǒng)，根據(jù)需求設(shè)計超級計算機的架構(gòu)方式。中國是先進(jìn)行建設(shè)，盡力提高建能，嘗試滿足更高的計算需求。

因此，“泰坦”與“紅杉”等國外超級計算機用途較為單一，基本只能適配某一方向的應(yīng)用，但針對性、專業(yè)性更強。而國內(nèi)超級計算機則更為開放，可以匹配不同使用者的需求。

問題是，如果沒法用起來，再高的計算能力只是一個讓人迷醉的數(shù)字，意義在哪？

從人體血流模擬到氣候預(yù)報

超級計算機的應(yīng)用領(lǐng)域其實非常廣闊，代碼破解和核武器發(fā)展（核爆炸模擬）等都需要高速處理大量復(fù)雜計算。

民用用途上，超級計算機可以用在氣候預(yù)報，石油勘探、藥物開發(fā)和汽車設(shè)計等方面。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對人體血流進(jìn)行模擬與分析，可以及時有效地判定一個病人是否會發(fā)生腦梗塞的風(fēng)險，超級計算機的運算能力可以提供快速的預(yù)判。

另外，我國龐大的人口對網(wǎng)絡(luò)公共設(shè)施造成的沉重負(fù)擔(dān)也可能得到解決。

問題是從銀河系列到天河系列再到神威系列，我國超算數(shù)量快速增長的這 10 年來，除了一間間看起來神秘的房間，超級計算機具體應(yīng)用在哪里呢？

應(yīng)用缺位＋高耗能

去年 6 月《南方日報》就報道過“天河 2 號”所在的廣州超算中心的“業(yè)務(wù)荒”。

自 2014 年落戶廣州以來，廣州超算中心已成為廣東最大的科技基礎(chǔ)設(shè)施，但高昂的能耗費用，宣傳推廣不力，國際交流與合作不足，嫁接國家重大領(lǐng)域的科研項目較少，應(yīng)用軟件開發(fā)的周期過長，人才梯隊與技術(shù)支撐尚未形成系統(tǒng)。

去年 6 月，廣州超算中心主任袁學(xué)鋒透露，廣州超算中心利用率為 60%。用戶占比上，83% 是政府機關(guān)、高校、科研院所，企業(yè)用戶只有 17%。

中科院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心研究員張鑒表示，我國利用超算系統(tǒng)解決問題的能力長期不足，相關(guān)商業(yè)應(yīng)用軟件仍為國外壟斷。

除了資源閑置外，超級計算機的高耗能問題無可回避。

“天河二號”年耗電量達(dá)到 2 億度，每天耗費電費 10 萬元。另外，為了應(yīng)對機柜因為高負(fù)荷產(chǎn)生的高溫，廣州超級計算機中心專門為“天河二號”建設(shè)了冷水廠，不間斷運送 8 攝氏度的水進(jìn)入超算中心的“水冷”系統(tǒng)。

小結(jié)

在 2014 年接受南方網(wǎng)采訪時，中科院超算中心主任遲學(xué)斌坦言：“脫離開發(fā)利用，超算就是一堆破銅爛鐵。光有高性能機器，沒有人才做高水平的服務(wù)，那效果是一樣的，機器過 5 年就過時了。”

以我國近十年的超算數(shù)量增速來看，5 年已經(jīng)足夠完成一個系列研發(fā)。然而專業(yè)性的缺失，應(yīng)用的缺位，并不能靠一個個“聽起來爽”的超算占有量和運算速度數(shù)字去填補。

當(dāng)然占有量和運算速度是一個技術(shù)指標(biāo)，但我們還在追逐這些“內(nèi)功”、獲得各個第一的“聲望”之余，應(yīng)用軟件開發(fā)的“招式”正在被急速搶占著。