為何能買(mǎi)到美國處理器 歐洲最強超算性能僅中國的2.5%

　　據外媒報道，歐盟自己制造的超算中性能最好的是排在第33位的Mistal，速度為3147.8TFlops/s，僅僅是太湖之光的2.5%。而且這還是使用美國處理器的結果。如果算上從美國整機進(jìn)口的超算，歐洲最強的超算是TOP500排在第8位的代恩特峰，速度為7788.9 TFlops/s。不過(guò)必須說(shuō)明的是這套超算是由美國克雷公司生產(chǎn)的。

　　(代恩特峰)

　　據奧地利《反方雜志》網(wǎng)站報道，德國人康拉德·楚澤在1937年發(fā)明了電腦Z1。之后在1941年完成的Z3是世界上首臺能編程的計算機。而晶體管最早也是由歐洲人發(fā)明并申請了專(zhuān)利。在有不錯工業(yè)基礎，且能買(mǎi)到美國處理器的情況下，為何歐洲超算性能普遍一般，TOP500前10名少有歐洲超算的身影?

　　歐洲國家對超算支持力度有限

　　計算機從降生之初就和尖端技術(shù)研發(fā)和國防軍工結下了不解之緣。舉例來(lái)說(shuō)，中國的104計算機在原子彈的研制過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，107計算機曾經(jīng)服務(wù)于潮汐預報、彈道計算、核物理、力學(xué)、微波等諸多領(lǐng)域，109計算機和119計算機在我國研制氫彈的歷程中立下汗馬功勞，被譽(yù)為研制氫彈“功勛機”。

　　(107計算機)

　　即便歲月飛逝，進(jìn)入21世紀后，中國建成的超算也承擔著(zhù)很多尖端技術(shù)的科研任務(wù)，以及事關(guān)國家安全和國防軍工的特殊任務(wù)。天河一號的任務(wù)覆蓋了高性能計算的各個(gè)領(lǐng)域，包括石油物探、基因測序、裝備制造等。而在神威太湖之光超算上已經(jīng)有100多個(gè)大型應用在系統上運行，涉及氣候氣象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、藥物、生命科學(xué)等19個(gè)應用領(lǐng)域。

　　歐洲國家今日在高性能超算上成就有限，其中重要原因就在于歐洲諸國在政治、軍事上受美國影響較大，很多需要使用高性能超算進(jìn)行研究的課題，對中國來(lái)說(shuō)是“剛需”，但對歐洲國家來(lái)說(shuō)，由于有美國的庇護，或者可以從美國獲得技術(shù)支持，也就無(wú)所謂了。而且由于歐洲完全融入了以美國為主的產(chǎn)業(yè)分工體系，IC設計方面的大公司大多在美國，歐洲為數不多的亮點(diǎn)是ARM，但ARM在過(guò)去很長(cháng)一段時(shí)間里一直做低功耗低性能的嵌入式芯片，而在智能手機興起之前，當時(shí)的ARM芯片是根本不適合用來(lái)做超算芯片的。

　　加上歐洲各國體量有限，不可能像中國一樣追求面面俱到，因而歐洲各國政府不可能像中國和美國政府那樣花大力氣發(fā)展超級計算機。而且由于和美國良好的外交關(guān)系，可以很容易從美國買(mǎi)到超算整機產(chǎn)品，或者是超算的關(guān)鍵子系統。而在這種幾十年造不如買(mǎi)的惡性循環(huán)下，對歐洲國家的超算整機研發(fā)，及其關(guān)鍵子系統的研發(fā)能力造成了較大的負面影響。

　　時(shí)至今日，歐洲國家的超算很多都是從美國進(jìn)口，德國、法國、英國、瑞典、波蘭、瑞士、捷克等國家都曾從美國進(jìn)口超算。

　　能買(mǎi)到世界頂尖的處理器并不意味著(zhù)能建成世界頂尖的超算

　　幾年前，天河2號在TOP500榮獲世界第一之時(shí)，有媒體表示，把足夠多的手機芯片連起來(lái)就能超越天河2號，而且在網(wǎng)絡(luò )上流傳甚廣。但這個(gè)說(shuō)法其實(shí)并不客觀(guān)。

　　超算系統可以分為軟件系統和硬件系統兩部分。超級計算機硬件系統主要由運算系統、互連系統、存儲系統、維護監控系統、電源系統、冷卻系統和結構組裝設計等部分組成。超級計算機軟件系統主要包括操作系統、編譯系統、并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境、科學(xué)計算可視化系統等重要組成部分。

　　而處理器是超算的重要組成部分，但不是超算技術(shù)的全部。網(wǎng)絡(luò )上一些人將CPU技術(shù)等同于超算技術(shù)，進(jìn)而因天河超算使用美國Intel公司的CPU而聲稱(chēng)中國超算不具備核心技術(shù)的說(shuō)法是不妥當的。

　　就以天河2號來(lái)說(shuō)，除了計算節點(diǎn)的CPU和加速器是美國Intel公司的，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )、存儲、系統軟件、應用軟件、電源、冷卻等系統大部分都是中國人自己做的。特別值得一提的是天河2號的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，在天河2號問(wèn)世時(shí)，該互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )在國際上也屬于頂尖水平，而且是中國的技術(shù)標準，中國自主設計。

　　(國防科大在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )方面技術(shù)實(shí)力極強)

　　因此，如果只是簡(jiǎn)單粗暴的堆CPU和加速器的話(huà)，很可能會(huì )適得其反，比如受制于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)水平有限，造成這種做法并不能無(wú)節制的提升超算的性能——高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的難點(diǎn)在于超算的計算節點(diǎn)之間傳輸的數據量巨大，延遲要求嚴格，當互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )效率不足，就會(huì )導致數據擁堵，大幅降低超算整機系統效率。而超算的規模越大，對互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的要求也就越高。