為何能買到美國(guó)處理器 歐洲最強(qiáng)超算性能僅中國(guó)的2.5%

　　據(jù)外媒報(bào)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(guó)處理器的結(jié)果。如果算上從美國(guó)整機(jī)進(jìn)口的超算，歐洲最強(qiáng)的超算是TOP500排在第8位的代恩特峰，速度為7788.9 TFlops/s。不過必須說明的是這套超算是由美國(guó)克雷公司生產(chǎn)的。

　　(代恩特峰)

　　據(jù)奧地利《反方雜志》網(wǎng)站報(bào)道，德國(guó)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(tái)能編程的計(jì)算機(jī)。而晶體管最早也是由歐洲人發(fā)明并申請(qǐng)了專利。在有不錯(cuò)工業(yè)基礎(chǔ)，且能買到美國(guó)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(guó)家對(duì)超算支持力度有限

　　計(jì)算機(jī)從降生之初就和尖端技術(shù)研發(fā)和國(guó)防軍工結(jié)下了不解之緣。舉例來說，中國(guó)的104計(jì)算機(jī)在原子彈的研制過程中發(fā)揮了重要作用，107計(jì)算機(jī)曾經(jīng)服務(wù)于潮汐預(yù)報(bào)、彈道計(jì)算、核物理、力學(xué)、微波等諸多領(lǐng)域，109計(jì)算機(jī)和119計(jì)算機(jī)在我國(guó)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(jī)”。

　　(107計(jì)算機(jī))

　　即便歲月飛逝，進(jìn)入21世紀(jì)后，中國(guó)建成的超算也承擔(dān)著很多尖端技術(shù)的科研任務(wù)，以及事關(guān)國(guó)家安全和國(guó)防軍工的特殊任務(wù)。天河一號(hào)的任務(wù)覆蓋了高性能計(jì)算的各個(gè)領(lǐng)域，包括石油物探、基因測(cè)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(yīng)用在系統(tǒng)上運(yùn)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(yīng)用領(lǐng)域。

　　歐洲國(guó)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(guó)在政治、軍事上受美國(guó)影響較大，很多需要使用高性能超算進(jìn)行研究的課題，對(duì)中國(guó)來說是“剛需”，但對(duì)歐洲國(guó)家來說，由于有美國(guó)的庇護(hù)，或者可以從美國(guó)獲得技術(shù)支持，也就無所謂了。而且由于歐洲完全融入了以美國(guó)為主的產(chǎn)業(yè)分工體系，IC設(shè)計(jì)方面的大公司大多在美國(guó)，歐洲為數(shù)不多的亮點(diǎn)是ARM，但ARM在過去很長(zhǎng)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(jī)興起之前，當(dāng)時(shí)的ARM芯片是根本不適合用來做超算芯片的。

　　加上歐洲各國(guó)體量有限，不可能像中國(guó)一樣追求面面俱到，因而歐洲各國(guó)政府不可能像中國(guó)和美國(guó)政府那樣花大力氣發(fā)展超級(jí)計(jì)算機(jī)。而且由于和美國(guó)良好的外交關(guān)系，可以很容易從美國(guó)買到超算整機(jī)產(chǎn)品，或者是超算的關(guān)鍵子系統(tǒng)。而在這種幾十年造不如買的惡性循環(huán)下，對(duì)歐洲國(guó)家的超算整機(jī)研發(fā)，及其關(guān)鍵子系統(tǒng)的研發(fā)能力造成了較大的負(fù)面影響。

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

　　能買到世界頂尖的處理器并不意味著能建成世界頂尖的超算

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

　　超算系統(tǒng)可以分為軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分。超級(jí)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主要由運(yùn)算系統(tǒng)、互連系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)組裝設(shè)計(jì)等部分組成。超級(jí)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)主要包括操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、并行程序開發(fā)環(huán)境、科學(xué)計(jì)算可視化系統(tǒng)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(guó)Intel公司的CPU而聲稱中國(guó)超算不具備核心技術(shù)的說法是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

　　就以天河2號(hào)來說，除了計(jì)算節(jié)點(diǎn)的CPU和加速器是美國(guó)Intel公司的，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、電源、冷卻等系統(tǒng)大部分都是中國(guó)人自己做的。特別值得一提的是天河2號(hào)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，在天河2號(hào)問世時(shí)，該互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在國(guó)際上也屬于頂尖水平，而且是中國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)自主設(shè)計(jì)。

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

　　因此，如果只是簡(jiǎn)單粗暴的堆CPU和加速器的話，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節(jié)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(jì)算節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量巨大，延遲要求嚴(yán)格，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)效率不足，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)擁堵，大幅降低超算整機(jī)系統(tǒng)效率。而超算的規(guī)模越大，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的要求也就越高。