為何國內的超級計算機那麼強,卻無法在CPU上領先世界

2020-12-22 笨鳥科技

眾所周知,在前幾年中國的超級計算機神威·太湖之光連續多年蟬聯全球超級計算機500強榜單榜首的位置,直到最近才被美國超越。國內的這臺超級計算機核心部件全部都為國產,代表了中國在超算領域超強的實力。

那麼超級計算機到底有什麼用途呢?為什麼這些年國家一直在發展超算領域呢?

超級計算機,顧名思義是用來計算的,但是不是指大家一般意義上理解的計算。舉個例子來說,比如說用來進行對原子彈爆炸時候的模擬運算,對重大工程項目進行的計算機仿真的運算。簡而言之,超級計算機存在的意義就是完成那些人類無法完成的計算。

那超級計算機的運算能力到底有多強呢?為什麼能完成這麼多高精度的運算呢?

超級計算機的運算能力快到什麼程度,我們來舉幾個例子。美國的「頂點」超級計算機,每秒能計算20億億次,中國的「神威·太湖之光」超級計算機每秒能計算9.3億億次,「天河二號」每秒能計算5.49億億次。

這是個什麼概念呢?可能很多人對這些數字並不感冒,我們形象一點的來說,「天河二號」運算一小時,需要13億人同時用計算器算上1000年。可以說,一臺超級計算機的運算能力比地球上所有人類一起運算的能力還要強得多得多!

那中國的超級計算機處在世界上的什麼水平呢?能否與美國一較高下呢?

這個問題要是在以前,我肯定會說,國的內超級計算能力還是趕不上美國的。但是隨著時間的發展,國內的超級計算水平慢慢成長為了世界的頂端,無論是在數量還是質量上都可以和美國一較高下。

2019年6月17日舉辦的國際超算大會上發布了第53屆全球超算TOP名單,其中中國的超級計算機總數達到了219臺,超過了美國的116臺。從算力方面來看,2019年的前四超算分別是美國的「頂點」,「山脊」和中國的「神威·太湖之光」,「天河二號」。

雖然國內的超級計算機的計算能力已經被美國新一代的超算超越了,但是據消息稱,國內新一代的超算在2020年也將要開始工作了,到時候,誰的計算能力更強還是個未知數。

總的來說,國內的超算水平在世界上處於頂尖的位置,相較於美國有過之而無不及!在看到國內的超級計算機這麼強後,有些人可能會發出疑問:為什麼國內的超算這麼強,卻生產不出來強力的CPU呢?

首先,超級計算機的運算能力並不依賴於狹義上的CPU,它需要的是浮點算力,和CPU並沒有多大的關係。不是說超級計算的算力越強,它的CPU就越強大。到了太湖之光的時候,雖然說CPU是自研的,且達到了英特爾的工藝水平,但是很可惜,超算的處理器給個人電腦使用毫無意義。

再者,是因為國內的CPU專利不行。要知道國外開發CPU已經很久了,積累了大量的硬體兼容和通訊方面的專利和協議。所以只要國內研發CPU就要付給他們高額的專利費,這也間接導致的國內的CPU行業一直停滯不前。

最後,CPU看的是國家的工藝水平,而超級計算機看的是架構方式。一群人可以研發出一個超算,但是想要生產出強力的CPU就必須要有完整的工業體系,二者不可同日而語。

希望我們國家能夠繼續保持在超算領域領先的地位,同時也希望國產CPU能儘快扛起大旗,到那個時候,我們才能真正地實現技術自主!

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