全球超算榜單公布 中國奪得前兩名美國20年來首次無緣前三

川北在線核心提示：原標題：全球超算榜單公布 中國奪得前兩名美國20年來首次無緣前三 新一期全球超級計算機500強榜單19日公布，中國神威太湖之光和天河二號第三次攜手奪得前兩名，美國20年來首次無緣前三。 本次進入第三的是新面孔，來自瑞士國家超算中心（CSCS）的Piz Daint，一套Cray X

原標題：全球超算榜單公布 中國奪得前兩名美國20年來首次無緣前三

新一期全球超級計算機500強榜單19日公布，中國「神威·太湖之光」和「天河二號」第三次攜手奪得前兩名，美國20年來首次無緣前三。

本次進入第三的是新面孔，來自瑞士國家超算中心（CSCS）的Piz Daint，一套Cray XC50系統。之所以能衝上新高，主要是換用了NVIDIA Tesla P100加速卡，速度直接從去年的9.8 petaflops翻番，提高到今年的19.6 petaflops。

據統計，本次500套超算系統中，美國總計169套，中國總計160套，第三名是日本的33套。

另外，全部500套中，使用Intel Xeon作為處理器的達到464套，IBM POWER的為21套，AMD Opteron的為6套。

加速卡方面，NVIDIA方案居首，一共74套，Intel的Xeon Phi僅17套，使用ATI的僅1套。

對抗中國 美國政府重金獎勵

為了在通往次世代超級計算機的賽道上戰勝中國和其他挑戰者，美國政府正傾盡全力。

6月15日，美國能源部宣布，將在接下來三年中授予2.58億美元激勵資金給六家美國科技公司，作為新型超級計算機開發計劃的核心組成部分。計劃中設置的技術指標，比當今美國最強系統的運算量，還要高出至少50倍。

這六家公司分別是AMD、Cray Inc.、惠普、IBM、英特爾和英偉達。

去年6月，美國政府首腦就在國安局和能源部組織的一次技術會議上警告，美國在超級計算機領域的領先地位正受到中國的嚴重威脅。長時間來，各國政府破譯密碼、開發核武都要依賴這些以高運算量著稱的先進系統，而在商業用途上超級計算機還可用於石油勘探、汽車設計等目的。

中國已連續5年稱雄

國際TOP500組織是發布全球已安裝的超級計算機系統排名的權威機構，以超級計算機基準程序Linpack測試值為序進行排名，每年發布兩次，其目的是促進國際超級計算機領域的交流和合作，促進超級計算機的推廣應用。

2016年6月，第47次全球超級計算機500強榜單20日在德國法蘭克福會議期間正式發布，中國的「神威·太湖之光」取代「天河二號」登上榜首。

2016年11月，全球超級計算機500強榜單14日在美國鹽湖城公布,中國"神威·太湖之光"以較大的運算速度優勢輕鬆蟬聯冠軍。算上此前"天河二號"的六連冠,中國已連續4年佔據全球超算排行榜的最高席位。

超級計算機有什麼用

國防安全和核技術研究

美國《華盛頓自由燈塔》網站5月3日刊登文章，稱近期美國國家安全局(NSA)和能源部共同提交的一份研究報告中，估算了中國最新超級計算機"太湖之光"的性能，認為美國在超算領域可能將失去領先地位，而這將"嚴重威脅美國的國家安全"。

報道稱，這份報告中這樣說:"國家安全需要儘可能提高計算能力，失去超算領域的領先地位將嚴重影響國防安全。"該報告稱，超級計算機在設計、發展和分析幾乎所有現代武器系統中都扮演了關鍵角色，包括核武器、網路戰能力、戰艦、飛機、通訊安全、導彈防禦、精確打擊和高超聲速武器。

超級計算機在核技術研究方面有巨大作用，目前全世界大規模獨立開展激光核聚變研究的也只有中美兩國的"國家點火"和"神光"工程，這是可能給世界帶來新技術革命的前沿工程。不過無疑，激光核聚變首先帶來的將是"不可控聚變裝置"的革命性變化，而這可能是二戰中美德原子彈競賽，冷戰中美蘇氫彈競賽後，又一次生死攸關的競賽。

天氣預報

氣象台的天氣預報準度一直在提升，這背後其實都是超級計算機的功勞。

北京師範大學全球變化與地球系統科學研究院王蘭寧教授，是中科院軟體所與清華大學、北師大合作的「全球大氣非靜力雲分辨模擬」團隊成員之一。他從上世紀90年代從事氣象預報員，到後來轉型成為大氣分析專家，預報天氣的準頭不斷提升。

「下不下雨關鍵看雲層運動，在沒有超算之前，觀測雲層的精度是按照經緯度。有了超算之後，就可對雲層運動進行精確模擬與觀測。」王蘭寧說。

為了提高觀測進度，他十幾年來追逐著超算髮展的腳步。

2011年，他在天津的「天河一號」上實現了觀測精度10萬公里的目標；隨後，他又在「神威藍光」實現了1萬公里精度；今年，他在「神威·太湖之光」上實現了9公里精度。如今，他又在向著3公里精度努力。

「如果能夠盯著每一朵雲，天氣預報就將萬無一失。」王蘭寧說，當然，這還需要更強的超算能力支撐。

環境監控

建一棟樓對周邊的環境到底有什麼影響？如何建設風道便於污染物擴散？中科院深圳先進技術研究院正在國家超算無錫中心進行的一項課題，就是深圳市污染物擴散的模擬。通過超算模擬，可以根據目前污染物的情況，計算出未來一段時間的大氣污染物濃度和分布，進行空氣質量預報。從預報結果還可以計算出哪些污染源「貢獻」最大，了解污染的來龍去脈，為污染防控提供決策指導。

「現在已經可以實現倒推排查究竟是哪個排放點導致了某次大氣污染，未來將能夠實現每個小區、每個居民點空氣質量的準確預報。」中科院深圳先進技術研究院副研究員陳榮亮說。

醫療應用

模擬血流、模擬心臟、模擬人體任何一個部分，有了超級計算機，這些都不再是夢想。

近期，美國科學家利用世界前十的超級計算機，選取一名真人掃描其血管系統，通過3D建模技術建立動脈系統模型，成功地再現了整個人體的動脈系統。任何直徑或寬度在1毫米以上的動脈血管都會出現在模型中，而且模型的解析度達到了9微米。

只要運算核夠多、速度夠快，醫療工作者的診斷和治療水平將大大提升，而科學的治療手段更容易讓患者接受。

陳榮亮近日也在利用「神威·太湖之光」對人體血流進行模擬與分析，例如可以及時有效地判定一個病人是否會發生腦梗塞的風險。

「過去，對一個可能發生腦梗塞病人，醫院難以判斷是否要進行支架手術，一般都會通過從大腿動脈處放進測壓導絲進行測量，這種方式既危險又痛苦。如今，經過模擬計算，只要血流儲備分數如果小於0.8，就要做手術。」陳榮亮說。

科學解決醫患關係，從超級計算機開始。

個性化服務

你對自己了解多少？好奇自己究竟是什麼樣的人？翻到星座運程時，半信半疑，但還是會瞄瞄和自己相關的那一頁？人類最好奇的永遠是自己本身。

超級計算機，在我們認識自己方面也能派上用場。

該功能的正式名稱叫「個性特徵服務」。美國的IBM超級計算機「沃森」近期宣布，通過對每個人2300條最新社交網路推文的解讀，應用語言學分析方法歸納總結你的社交特性，然後將你與其他幾十萬甚至數百萬用戶進行比較，從而勾勒出你與眾不同的個性。

「沃森」的分析程序如果由「神威·太湖之光」來做，是不是會更加準確？

「理論上是可以實現的，畢竟我國的超算已經達到了足夠的分析能力。」長期從事超算應用的中科院計算機網路信息中心研究人員周純葆說。只要科學家們的「腦洞」夠大夠好玩，設計禮服、設計創意食譜、設計任何你想得到或者想不到的玩意，超級計算機都有機會搶生意。

（北京時間綜合，資料來源：新華網、觀察者網、華爾街見聞等。）

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