《全球500強》(Top 500)超級計算機排行榜揭曉，中國持續在數量方面領先，而美國則在整體性能表現上明顯提升。隨著最新版Top 500超級計算機排行榜出爐，中、美兩國爭搶在2022年之前提供百萬兆級(Exascale)超級計算機系統的競賽仍難分軒輊。exascale超級計算機可望比當今最強大的系統性能更高10倍以上。
中國目前在Top 500中擁有227臺超級計算機，佔全部的45%，而美國的Top 500超級計算機數量降至歷史新低點——109臺(佔22%)。Top 500排行榜組織單位之一的美國田納西大學(University of Tennessee)電氣工程和計算機科學教授Jack Dongarra指出，中美之間在數量上「存在很大的差距。」
中國供應商也在超級計算機領域處於領先地位。中國的聯想(Lenovo)、浪潮集團(Inspur)和中科曙光(Sugon)是目前排行榜中的前幾大供應商。
加上排名第8的華為(Huawei)，中國供應商在Top 500超級計算機系統中的安裝量為295臺。相形之下，美國在Top 10排名中的4家供應商——Cray、HPE、戴爾(Dell) EMC和IBM共安裝120套系統。
對於美國來說，好消息是其整體表現仍然領先(38%)，而排名第二的中國則為31%。今年Top 500排行榜上位居第一的「顛峰」(Summit)和第二的Sierra超級計算機性能，分別提升了超過15%和30%，達到143.5和94.6 PFlops的運算性能，因而使其地位隨之顯著提升。
Dongarra說：「Summit系統的性能表現令人印象深刻，在整個Top 500的性能中約佔10%。」
Sierra向前進步了一名，因而將中國「神威．太湖之光」(Sunway TaihuLight)超級計算機擠到第三名。這臺安裝在中國無錫「國家超級計算中心」(National Supercomputing Center)的「神威．太湖之光」系統性能達93PFlops，曾經兩年榮登Top 500龍頭地位。
最新Top 500排行榜顯示，中國在供應商和系統數量方面持續增加，而美國則保持整體性能優勢（來源：Top 500）
中國和美國均已加碼超級計算機開發計劃，計劃在2022年之前推出多達三臺exascale級的超級計算機系統。美國能源部(DoE)在今年四月宣布的投資計劃中，光是硬體投資就花費高達18億美元。
Dongarra說：「美國斥重資投入開發exascale超級計算機。我們一向使用更多，但很難說多少。」
美國的Argonne、Livermore和Oak Ridge等三座國家實驗室都將配備exascale超級計算機。而中國則預計為競相在2020年提供exascale級超級計算機的三項開發計劃提供資金。
其中一臺系統預計將使用天津飛騰開發的FT-2000 CPU，採用帶向量擴展的64位ARM核心。中國正設計自有晶片，至少一部份是因為美國開始限制英特爾(Intel)提供其高端Xeon晶片(廣泛用於超級計算機)給政府主導的計劃。
近年來，中國一直在增加為高端系統設計的晶片數量，包括互連晶片和加速器。
例如，此次排名第4的天河2A (Tianhe-2A)性能達到61.4 petaflops，採用中國自行開發的Matrix-2000+加速器，取代了之前所使用的英特爾Xeon Phi。
Matrix-2000+在16nm組件中封裝了128個核心，以2GHz頻率執行時可提供2.048 teraflops/s的運算性能。Matrix-3000晶片預計將為中國的exascale系統之一提供動力。
Nvidia繼續成為Top 500的最大贏家之一，搭配英特爾Xeon晶片用於90%以上的系統中。在Top 500排行榜中一共有137臺採用Nvidia GPU作為加速器，比六個月前的110個更大幅增加。
例如，排名第一和第二的Summit和Sierra系統都是IBM製造的超級計算機，採用了Power 9 CPU和Nvidia V100 GPU。Summit由4,356個節點組成，每個節點在Mellanox EDR InfiniBand網絡上連接2個22核心Power 9和6個Tesla V100。 Sierra由4,320個節點組成，包括2個Power 9和4個NVIDIA Tesla V100 GPU。
整體而言，Top 500如今有429套系統提供1千萬億次/秒(petaflop/s)或更高的效能，較六個月前的272個系統更高。IBM打造的Roadrunner系統在2008年成為第一個突破petaflop門坎的系統。
編譯：Susan Hong，EET Taiwan
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