原標題：新聞分析：從新一期超算榜單展望全球超算發展格局

　　新華社記者周舟

　　新一期全球超級計算機500強榜單18日在美國丹佛發布。美國繼續在運算速度上領跑，中國繼續擴大上榜數量優勢，在總算力上與美國進一步縮小差距。從榜單內外可以看出未來全球超算領域的發展趨勢。

　　全球格局穩中蘊變

　　與今年6月在德國法蘭克福發布的上期榜單相比，全球超算格局變化不大。美國的“頂點”和“山脊”再次拿下榜單冠亞軍，中國的“神威·太湖之光”和“天河二號”仍然分列三四位。中國境內超算上榜數量連續五次蟬聯第一，并繼續擴大優勢，從半年前的219臺增加到228臺。從總算力來看，中國超算占比32.3%，與美國差距從半年前的8.5%減小至4.8%。此外，中國企業聯想、中科曙光和浪潮依然占據全球超算制造商前三位。

　　中美兩國在超算領域你追我趕的態勢已持續數年。中國的“神威·太湖之光”曾多次奪得冠軍，美國“頂點”在2018年6月首次登頂后已連續四次奪冠，但是比“神威·太湖之光”的運算速度優勢并未進一步擴大。

　　全球超算格局雖然近來總體穩定，但未來可能因E級超算而變化。E級超算即百億億次超算，被公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”。從“頂點”的每秒近15億億次浮點運算速度到百億億次，這中間有相當大的發展空間，到E級超算實現時，可能會出現全新的榜單。

　　美國對此高度重視，在E級超算布局上追求“多重保險”，近期相繼宣布建造“極光”“前沿”和“酋長巖”三臺E級超算，交付時間預計為2021年至2023年。

　　中國也在部署E級超算領域的“三連發”。中國自主研發的E級超算“天河三號”原型機2018年7月以來已開放應用，“天河三號”有望于2020年研制成功。神威E級原型機和曙光E級原型機系統也已完成交付。

　　中國仍面臨挑戰

　　從上榜數量和性能上看，中國已躋身超算大國之列；但是如果把超算“拆”開來看，中國超算發展還面臨諸多挑戰。

　　首先，在計算機芯片研制方面美國公司仍占據絕對優勢，排前兩位的“頂點”和“山脊”均使用了國際商用機器（IBM）公司生產的Power9中央處理器。從市場占有率來看，英特爾公司仍是中央處理器領域的“霸主”，本期超算500強榜單中約94%都使用了英特爾“至強”或“至強融核”處理器。

　　“神威·太湖之光”因使用中國自主研發的“申威”芯片而備受矚目，但更多中國企業建造的超算仍使用英特爾芯片，改變這種局面有很長的路要走。

　　其次，超算軟件開發能力滯后限制了中國超算系統使用效率和應用水平。有業內人士認為，科學或工程上大規模研究使用的系統才能叫超算系統。美國許多超算系統直接部署在大學或國家實驗室等機構。例如，今年6月首次上榜就排進前五的美國超算“弗龍特拉”被譽為全球最強大超級學術計算機，部署在得克薩斯大學奧斯汀分校，已被用于模擬中子星撞擊和腦腫瘤研究等領域。

　　中國提交的一些超算系統曾被認為是互聯網數據中心，應用面較狹窄。但是近來這種情況已有所改觀，基于“神威·太湖之光”的兩項應用“千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬”“非線性地震模擬”分別于2016年和2017年獲得高性能計算應用領域全球最高獎項——戈登貝爾獎，展現了中國在高性能計算應用領域的強勁發展勢頭。

　　量子計算能否改變賽道

　　谷歌公司團隊今年10月宣布成功演示“量子霸權”，稱其開發的一個量子計算系統花費約200秒完成傳統超算需要1萬年才能完成的計算任務。這給傳統超算領域帶來不小沖擊，有人擔心量子計算或將開辟“新戰場”，改變超算競爭賽道。

　　但IBM公司研究人員質疑谷歌宣稱的結果，他們認為傳統超算系統用2.5天就可高保真地完成同樣任務，還可能更快。IBM團隊認為，從實際應用角度，量子計算永遠不會完全取代傳統超算，兩者各有所長，將協同工作。谷歌團隊也承認，全面發揮量子計算的能力需要設計出具有容錯能力的邏輯量子比特，還需多方面技術飛躍。

　　美國國家科學、工程和醫學學院去年年底發布一份報告稱，鑒于量子計算當前的狀態和仍需應對的巨大挑戰，10年內“極不可能”出現能夠威脅“公鑰加密”的量子計算機，而“公鑰加密”是當今計算機安全和網絡安全的重要基礎。

　　谷歌首席執行官孫達爾·皮柴此前也表示，從演示“量子霸權”到量子計算商用至少需要10年。由此可見，在未來相當長時間內，傳統高性能計算仍將是世界各國激烈競爭的熱門領域。

責任編輯：覃肄靈