近日，在德國法蘭克福舉行的第34屆國際超級計算大會上，最新的全球高性能計算機(jī)500強(qiáng)榜單(以下簡稱500強(qiáng)榜單)公布。美國的兩臺全球高性能計算機(jī)“頂點”(Summit)和“山脊”(Sierra)排在前兩位。來自中國的神威·太湖之光和天河二號名列第三和第四名。

消息甫出，便成為焦點新聞。隨即也有另一種觀點出現(xiàn)，對于一般人而言，這個500強(qiáng)榜單，重要嗎?

比拼速度為的是什么

會提出這個問題的，可能多半是非計算機(jī)專業(yè)人士。

如果從宣傳角度來看，新華社、光明日報等眾多主流媒體都對500強(qiáng)榜單做了報道，這從一個側(cè)面可以看出，榜單還是比較重要的。

多數(shù)媒體在報道500強(qiáng)榜單時，都強(qiáng)調(diào)了浮點的運(yùn)算速度，其實這一概念顯示的是計算機(jī)的運(yùn)算速度。比如，位列榜單第一名的“頂點”，其浮點運(yùn)算速度就達(dá)到了每秒14.86億億次。因其運(yùn)算速度極快，高性能計算機(jī)也被稱為超級計算機(jī)或超算。

計算機(jī)的運(yùn)行速度快，這一點意義重大。國家超級計算廣州中心主任盧宇彤告訴科技日報記者，如果想讓天氣預(yù)報可預(yù)測的時間多一天，那么對參與數(shù)據(jù)計算的計算機(jī)的性能要求就得提高一個數(shù)量級，大約10倍。

就是為了快這24小時，數(shù)據(jù)的計算量增加了數(shù)倍，如果計算機(jī)不夠快，可能等機(jī)器算出結(jié)果后，48小時都過去了，也就失去了預(yù)報的意義。

許多科學(xué)家都希望，能早點用上超算。

幾年前，記者曾在中國科學(xué)院大氣物理研究所，參加過幾次地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置立項研討會。與會專家們想用超算來研究地球系統(tǒng)的大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈之間的相互聯(lián)系。其中涉及每個圈層的觀測、研究數(shù)據(jù)量都是極大的，單獨完成一個圈層的數(shù)據(jù)研究，可能就得使用一個超算。而要把這5個圈層聯(lián)合起來研究，就需要運(yùn)算速度更快的超算才行。

每年參會圖的是什么

其實，我們還可以把500強(qiáng)榜單看成是業(yè)界研究機(jī)構(gòu)及廠家的商業(yè)競爭成績單。參與榜單評選和參加超算展會的機(jī)構(gòu)或廠商之間都是競爭關(guān)系。專家們共同制定了評選標(biāo)準(zhǔn)，各國相互比拼誰的超算最快、應(yīng)用最廣。榜單公布結(jié)果，公平公正，省得自吹自擂。

當(dāng)然榜單的第一名肯定是耀眼的明星。這次的冠軍、美國超算“頂點”，已連續(xù)第三次奪冠，借助500強(qiáng)榜單展示其不俗的實力。

然而，一些廠家雖沒擠進(jìn)前10名，但依然要參加每年的展會。那他們圖什么呢?

這些廠家一方面是為了展示自己的最新技術(shù)，了解國際最尖端的超算發(fā)展水平，通過技術(shù)和產(chǎn)業(yè)交流，共同促進(jìn)全球超算發(fā)展;另一方面，他們也是為了品牌和市場效應(yīng)，通過在大會上進(jìn)行展示，讓業(yè)界其他國家了解自己的技術(shù)和應(yīng)用水平，進(jìn)一步拓展國際品牌知名度并開拓國際應(yīng)用市場。

從這個意義上說，此次在法蘭克福參展的中國廠家，如聯(lián)想、中科曙光、浪潮、華為等，在全球超算專家及用戶面前展示了他們最新的超算技術(shù)及成果。

參展廠家“秀”的是什么

超算廠家參加500強(qiáng)榜單的評選，憑的是自己的產(chǎn)品技術(shù)。而廠家到超算展會上現(xiàn)場展示產(chǎn)品，“秀”的也是自己產(chǎn)品的最新技術(shù)。中科曙光高性能計算產(chǎn)品事業(yè)部總工程師戴榮博士說，計算速度最快的超算，一定是應(yīng)用了最先進(jìn)的技術(shù)。

如今超級計算機(jī)的發(fā)展，面臨許多技術(shù)性問題。廠商要想獲得技術(shù)進(jìn)展，不但要解決集成電路的散熱問題，還要解決計算機(jī)功耗高等一系列難題。

中科曙光此次就把“新一代硅立方高性能計算機(jī)”帶到了會場。這款機(jī)器采用了浸沒式液冷技術(shù)，計算機(jī)系統(tǒng)的電能使用效率值可降至1.04以下，相當(dāng)于40瓦的功率即可冷卻1000瓦的設(shè)備，而傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)則需要500瓦到1000瓦的功耗。在同等計算能力的前提下，應(yīng)用該技術(shù)可節(jié)省40%的耗能。此外，采用這種液冷系統(tǒng)，其余熱量還可被二次利用，比如用于樓宇的供暖等。

除散熱和節(jié)能優(yōu)勢外，此超算系統(tǒng)，還應(yīng)用了最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)在超算的計算核心數(shù)目已從最初的幾十萬個擴(kuò)展到如今的幾百萬個，各計算單元如何保持高效互連與協(xié)同是一個巨大的技術(shù)難題。假如把兩臺互相協(xié)作的機(jī)器比作兩人在工作，它們二者要“對話”，即通信互動需要即時進(jìn)行，不能一方發(fā)出信號，另一方經(jīng)過很長時間才回答，這樣會影響系統(tǒng)的效率。

戴榮說，一臺超算系統(tǒng)內(nèi)任意兩個節(jié)點之間的通信和響應(yīng)時間越短越理想，高帶寬、低延時是最理想狀態(tài)。“在我們的新機(jī)器里，就應(yīng)用了這種高帶寬、低延時的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。”