6月19日，德国法兰克福举行的世界超算大会公布新一期全球超级计算机500强榜单，中国自主芯片研制的“神威·太湖之光”超级计算机再次蝉联榜首，以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力、每秒9.3亿亿次的持续计算能力实现“三连冠”。

“1分钟计算能力相当于72亿人同时用计算器不间断计算32年”，“相当于200多万台普通电脑”，这是对目前世界上最快的超级计算机———我国“神威·太湖之光”超级计算机计算能力的形容。这也是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机。

6月19日，德国法兰克福举行的世界超算大会公布新一期全球超级计算机500强榜单，使用中国自主芯片研制的“神威·太湖之光”超级计算机再次蝉联榜首，以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力、每秒9.3亿亿次的持续计算能力实现“三连冠”。“天河二号”位居第二名，美国20年来首次无缘前三。

“超算500强排行不仅仅是位置问题，它意味着整个国家的科研水平在国际上的地位，直接关系到相关政策上的问题，所以还是要重视排行榜。我们不是盲目追求，但是要重视。”九三学社中央科技专委会委员、中科院计算所研究员、中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长张云泉告诉记者。

计算机中的“珠穆朗玛峰”

超级计算机是指由数千甚至更多处理器组成、能计算普通计算机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机，以超强的计算能力及超大存储容量，被誉为计算机中的“珠穆朗玛峰”。

“超算采用的计算机技术是计算机技术的火车头，最新技术一般都最先在超算采用，成功后才会普及到个人计算机上，所以对技术的推动作用毋庸置疑。”张云泉说。

超级计算在科学与工程领域应用非常广泛，它与理论研究、科学实验一起成为人类探索未知世界的三大科学手段，被称为支撑科学发现的第三个支柱。

此外，超算对于创新的贡献也十分重要。张云泉告诉记者，很多国产产品外观、实用性方面的改善，越来越好看、越来越人性化，其中很大部分得益于超算对于工业制造设计的支持，可以更快研究方案、把产品推向市场。我们更看重超算对工业创新的支持。

据了解，“神威·太湖之光”超级计算机部署一年以来，已经应用于代表未来“黑科技”发展方向的研究领域，涉及天气气候、航空航天、先进制造、生物医药、新材料、新能源等20个方面，支持国家重大科技应用、先进制造等领域计算任务几百项，一年来共计完成200多万项作业任务。

超算水平的高低意味着一个国家综合实力的强弱，尤其体现在国防军工上。“比如，核武器都要靠超算模拟，核禁试会禁止所有地下核实验，只能用超级计算机模拟，如果没有这个能力意味着核武器的落后，落后就要挨打。”张云泉说。

最后，超算对于国家安全也意义重大。张云泉举例，情报获取是超算的重要应用之一，世界上最大的机器都在进行各种情报的破译和获取，最大的计算型力量都消耗在这里，对于国家掌握先机，取得主动地位是极为重要的。

超常规发展的20年

我国的超算技术走过了一条超常规发展之路。按照国际常规，20年计算速度提高100万倍，而我们在过去20年里，超算运行速度提高了5000多万倍。

“我国超算技术实现跨越式发展，首先得益于国家持续支持，几个五年计划都列入重点科研项目。其次，是中国经济实力的大幅度提升，GDP的增长直接带动科研投入的提高。另外，经济的发展对超算技术形成现实需求。”张云泉告诉记者。

据了解，我国超算事业起步于上世纪90年代的863计划。超级计算机后来被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中，计划到2020年达到千万亿次计算能力。在这一阶段，国家增加了项目经费投入，从最初的6.4亿元增加到9.3亿元。

高效能计算机及应用服务环境是从2011年开始的第三个863重大项目，项目实施期正处于“十二五”计划期间，我国超算的计算速度又提高了近50倍，“天河二号”“神威·太湖之光”相继成为世界上最快的计算机。

长久以来，超算被认为只能用于国家高科技领域和尖端技术研究，很难进入民用市场，张云泉分析原因主要在于：

高性能自然需要“天文数字”般的配套经费。以目前1P、5P的浮点性能，少则也要十几亿元。这也致使我国超算项目全聚集在经济实力较强的中东部省份城市。同时，少有民营企业能有如此经济实力和精力去运作。

需求问题。“过去我们谈超算，人们都觉得这个东西曲高和寡，没什么用。地方政府也觉得这块牌子是负担，扛个牌子，要拿出那么多钱。”张云泉说。

现在，科技主导的变革正在改变市场对超算的认识，越来越多的地方决策者也意识到超算的价值。“大家发现超算其实是个机会，它正在成为一种创新转型的要件，是一个高地。”

“这是一个以计算力快速增长为特点的时代，超算也迎来了大发展。”张云泉说，“过去我们只做传统超算，现在也向多元化转型，除了支持超算外，还可以支持云计算、大数据，甚至人工智能，这些新兴科技其实都离不开超算能力。”

超级计算机的下一顶皇冠

新一期全球超级计算机500强榜单，中国超算“神威·太湖之光”与“天河二号”连续第三次占据榜单前两位，美国超算“泰坦”则被瑞士的“代恩特峰”挤到第四。这是20年来美国首次跌出前三名。

“中国超算发展最好的时期，正好恰逢美国超算发展的低谷，这两个叠加在一块显得中国很强。”张云泉对记者说，“这是中国超算这几年发展较快的一个延续，中国最好的机器刚好在这个时间段后来居上。这也是国际超算发展经常出现的现象。”

据报道，美国能源部近日宣布，将在未来3年拨给6家科技公司总额2.58亿美元的资金，以加速下一代超级计算机技术的研制，目标是到2021年交付至少一台每秒可进行百亿亿次计算的超级计算机系统。

“美国超算技术依然非常强，也有能力研发更强的超算，只不过美国研制计划落后，使得中国可以打一个时间差。”张云泉说，“从美国的计划来看，在明年下半年公布的下一代超算会采用很多新技术。比如，全闪存技术、最新Power处理器、三维存储、克雷公司动态超算结构等等。”

据了解，作为大国综合实力的象征，尤其是衡量一国科技创新实力的标志，E级超算已成为当前各国竞相角逐的战略制高点。目前，美国、日本及欧洲等国家和地区先后提出了自己的E级超算研发计划，我国也将E级超算的研究写入了国家“十三五”规划。

E级超算是指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机，被全世界公认为超级计算机界的下一顶皇冠。“E级超算将在解决人类共同面临的能源危机、污染和气候变化等重大问题上发挥巨大作用。”张云泉说。

“E级计算机的方案中，自主可控是首要的，而能耗、应用性能、可编程性、可靠性等，都是我们面临的重大技术挑战。”张云泉表示，“目前还没有形成完全可行的E级计算机的技术方案，需要继续探索。”（本报记者 郜晓文 本文刊载于《人民政协报》2017-08-02期12版）