文字 | 科way 美编 | 毛毛
世界上算得最快的计算机来自中国。
本周最新公布的新一期全球超级计算机500强榜单上，“神威·太湖之光” 以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力，以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力，再次斩获第一名。
作为国内最早的超算中心，上海超算中心也计划借助张江综合性国家科学中心的东风，目标直指下一代E级机。
如同过去30多年里的中国经济增长速度一样，中国超算的运算速度已经在国际上遥遥领先。
作为全球第一台运行速度超过每秒10亿亿次的超级计算机，“神威·太湖之光”超级计算机“运算1分钟相当于200多万台普通电脑同时运算1分钟，也相当于72亿地球人同时用计算器不间断计算32年。”
与全球第一相比，更让国家超级计算无锡中心主任杨广文骄傲的是，这个世界第一的超级计算机采用的中央处理器，是自主设计生产的国产芯片——“申威26010”众核处理器。
据介绍，这是一款具有独特性的处理器，它采用了片上融合的异构众核体系结构，以及具有自主知识产权的指令集和完整的配套软件生态系统。这种独特的体系结构在25平方厘米的方寸之间集成了260个运算核心、数十亿晶体管，达到了每秒3万亿次计算能力。
为何这个芯片具有如此强大的性能？杨广文说，具体说来，图形处理等芯片过去都是采用插卡的形式，这样的芯片设计会造成几个问题：第一，组装规模大，费电。第二，PCE作为通信接口，造成瓶颈。而这个芯片把运算控制核心与运算核心做在一个芯片内，这样就把这两个问题都解决了。“在国际上，现在英特尔可能也正在推出类似芯片，这一点我们走在前面。”
除了芯片，作为一个超算系统，“神威·太湖之光”在体系结构、高速互联、系统软件等关键技术上都实现了前所未有的创新和突破，带来了性能的跨越式发展。杨广文说，通过多年的积累，他们已经构建了从编译器、操作系统、开发环境到应用平台的较为完善的软件生态链，并针对硬件进行优化，确保节能水平下的高性能使用。
事实上，我国超算虽然起步晚，从局部突破到综合技术领先，从奋力追赶到逐步超越，仅用了15年。
论起资历，成立于2000年的上海超级计算中心，无疑是国内运营时间最长、经验最丰富、用户最多、应用最广的超级计算中心。虽然，多年没有更新换代举动的上海超算，在硬件上已经逐渐处于下风；但随着张江综合性国家科学中心建设的提出，上海超算即将迎来又一次爆发。
据悉，中心计算资源未来建设将分三步走：
在2017年将实现2500万亿次计算能力的部署，填补计算资源缺口，初步满足本市快速增长的计算需求，为上海国家科学中心启动阶段的相关机构、基础科学研究、工业企业和公共领域提供服务；
上海超算已成功参与了国家科技部主导的下一代E级（100亿亿次）高性能计算机原型系统研制项目，并将于2018年中部署E级预研机系统及应用；
积极引进E级机或更高性能的超级计算机落户上海，为国家科学中心服务，目前已和张江集团初步规划了未来引进更高性能计算资源后新超算中心在土地、基建及电力等方面的建设方案。
专家指出，攻关E级机大家需克服两大难题：“如果用现有技术研制E级计算机，能耗将达到每小时60兆瓦左右，这相当于一个中等县的用电量，能耗太大。”“有人形容中国超算的性能与应用是‘十车道高速路上跑着很少的车辆’，说法夸张，但如何扩大应用确实是挑战。”
