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为何能买到美国处理器 欧洲最强超算性能仅中国的2.5%

导读: 欧盟自己制造的超算中性能最好的是排在第33位的Mistal,速度为3147.8TFlops/s,仅仅是太湖之光的2.5%。而且这还是使用美国处理器的结果。

据外媒在4月4日报道,欧盟自己制造的超算中性能最好的是排在第33位的Mistal,速度为3147.8TFlops/s,仅仅是太湖之光的2.5%。而且这还是使用美国处理器的结果。如果算上从美国整机进口的超算,欧洲最强的超算是TOP500排在第8位的代恩特峰,速度为7788.9 TFlops/s。不过必须说明的是这套超算是由美国克雷公司生产的。

欧洲能买到顶尖处理器 最强超算性能却仅中国的2.5%

(代恩特峰)

据奥地利《反方杂志》网站报道,德国人康拉德·楚泽在1937年发明了电脑Z1。之后在1941年完成的Z3是世界上首台能编程的计算机。而晶体管最早也是由欧洲人发明并申请了专利。在有不错工业基础,且能买到美国处理器的情况下,为何欧洲超算性能普遍一般,TOP500前10名少有欧洲超算的身影?

欧洲国家对超算支持力度有限

计算机从降生之初就和尖端技术研发和国防军工结下了不解之缘。举例来说,中国的104计算机在原子弹的研制过程中发挥了重要作用,107计算机曾经服务于潮汐预报、弹道计算、核物理、力学、微波等诸多领域,109计算机和119计算机在我国研制氢弹的历程中立下汗马功劳,被誉为研制氢弹“功勋机”。

欧洲能买到顶尖处理器 最强超算性能却仅中国的2.5%

(107计算机)

即便岁月飞逝,进入21世纪后,中国建成的超算也承担着很多尖端技术的科研任务,以及事关国家安全和国防军工的特殊任务。天河一号的任务覆盖了高性能计算的各个领域,包括石油物探、基因测序、装备制造等。而在神威太湖之光超算上已经有100多个大型应用在系统上运行,涉及气候气象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、药物、生命科学等19个应用领域。

欧洲国家今日在高性能超算上成就有限,其中重要原因就在于欧洲诸国在政治、军事上受美国影响较大,很多需要使用高性能超算进行研究的课题,对中国来说是“刚需”,但对欧洲国家来说,由于有美国的庇护,或者可以从美国获得技术支持,也就无所谓了。而且由于欧洲完全融入了以美国为主的产业分工体系,IC设计方面的大公司大多在美国,欧洲为数不多的亮点是ARM,但ARM在过去很长一段时间里一直做低功耗低性能的嵌入式芯片,而在智能手机兴起之前,当时的ARM芯片是根本不适合用来做超算芯片的。

加上欧洲各国体量有限,不可能像中国一样追求面面俱到,因而欧洲各国政府不可能像中国和美国政府那样花大力气发展超级计算机。而且由于和美国良好的外交关系,可以很容易从美国买到超算整机产品,或者是超算的关键子系统。而在这种几十年造不如买的恶性循环下,对欧洲国家的超算整机研发,及其关键子系统的研发能力造成了较大的负面影响。

时至今日,欧洲国家的超算很多都是从美国进口,德国、法国、英国、瑞典、波兰、瑞士、捷克等国家都曾从美国进口超算。

能买到世界顶尖的处理器并不意味着能建成世界顶尖的超算

几年前,天河2号在TOP500荣获世界第一之时,有媒体表示,把足够多的手机芯片连起来就能超越天河2号,而且在网络上流传甚广。但这个说法其实并不客观。

超算系统可以分为软件系统和硬件系统两部分。超级计算机硬件系统主要由运算系统、互连系统、存储系统、维护监控系统、电源系统、冷却系统和结构组装设计等部分组成。超级计算机软件系统主要包括操作系统、编译系统、并行程序开发环境、科学计算可视化系统等重要组成部分。

而处理器是超算的重要组成部分,但不是超算技术的全部。网络上一些人将CPU技术等同于超算技术,进而因天河超算使用美国Intel公司的CPU而声称中国超算不具备核心技术的说法是不妥当的。

就以天河2号来说,除了计算节点的CPU和加速器是美国Intel公司的,互联网络、存储、系统软件、应用软件、电源、冷却等系统大部分都是中国人自己做的。特别值得一提的是天河2号的互联网络,在天河2号问世时,该互联网络在国际上也属于顶尖水平,而且是中国的技术标准,中国自主设计。

欧洲能买到顶尖处理器 最强超算性能却仅中国的2.5%

(国防科大在互联网络方面技术实力极强)

因此,如果只是简单粗暴的堆CPU和加速器的话,很可能会适得其反,比如受制于互联网络技术水平有限,造成这种做法并不能无节制的提升超算的性能——高速互联网络的难点在于超算的计算节点之间传输的数据量巨大,延迟要求严格,当互联网络效率不足,就会导致数据拥堵,大幅降低超算整机系统效率。而超算的规模越大,对互联网络的要求也就越高。

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