如果说光刻机是人类工业文明皇冠上的明珠，那神威·太湖之光毫无疑问就是我国超算行业的皇冠，曾凭借霸道的算力优势一举夺得全球超算四连冠，近年来，伴随着美国前沿（Frontier）和日本富岳（Fugaku）的异军突起，一度令众网友好奇，神威的E级超算新品为何迟迟未能问世？

神威·太湖之光沉默了？

北京时间11月15日，第60期全球超级计算机TOP 500强榜单重磅出炉，排名第一的是来自美国橡树岭国家实验室的Frontier前沿超算，它凭1.102EFIop/s（百亿亿次）的HPL得分傲视群雄 ，理论峰值性能是第二名Fugaku富岳超算的3倍多。

来自中国的太湖之光和天河二号位列第7、第10名

曾几何时，神威·太湖之光在全球超算圈可以说是风光无两，自2016年面世后，便创造过一连串辉煌篇章：

它是世界第一台峰值运算性能超过每秒10亿亿次浮点运算能力的超级计算机；

2016年，神威·太湖之光轻松斩获TOP 500世界第一；

2016年，神威·太湖之光荣获戈登贝尔奖；

2017年，神威·太湖之光再获TOP 500世界第一；

2017年，神威·太湖之光再获戈登贝尔奖；

如果用通俗的比喻来理解创造四连冠的神威·太湖之光的算力的话，那就是，它运算1分钟，相当于全球72亿人不间断运算32年！

彼时神威·太湖之光的计算性能、持续性能和性能功能比三项关键指标均处于世界前列。

从今年的榜单来看，Frontier的稳定速度是榜单上排名第二的Fugaku的2.49倍，理论速度快了3.14倍，单以稳定速度来看，Frontier是榜单上TOP 2~8的性能之和，在如此彪悍的算力性能下，它的功耗却仅有Fugaku的71%。

仅看数据的对比，神威·太湖之光确实与冠军的成绩有差距，但很多网友没搞明白的一点时，神威·太湖之光是2016年的产物，已经过去6年了，而富岳和前沿呢？

2019年12月13日，富岳首批6台计算机顺利抵达神户理化学研究所计算科学研究中心，由此可见其研制时间在2019年前后，2020年6月，当期公布的全球超算TOP 500榜单中，富岳排名第一；

而在2022年5月30日和11月分别公布的全球超算TOP 500榜单中，均斩获冠军的前沿，其最早的研制时间也刚好在2019年，也就是说，我国的神威·太湖之光投入运行3年后，这些后来者才着手研发新一代超算。

Frontier单排机柜内部

隔着3年的时差，6个代际的排名，但即便如此，我们的超算总体成绩仍然令人瞩目。

就拿这届TOP 500榜单的前十来说，我国的神威·太湖之光和银河2号仍然都进了前十，并且总上榜台数达到162，实力超越了欧美，也就是说，我们实际上仍然获得了总榜第一的好成绩。

即便PK算力，我们也是世界前列。

超算对于大国的意义巨大！

HPE（Frontier运营商）执行副总裁、高性能计算和人工智能部门总经理Justin Hotard曾表示，前沿在速度和性能方面取得了突破，让我们有机会解答那些以前甚至都不知道要问的问题。

美国橡树岭国家实验室相关负责人Jeff Nichols表示，来自世界各地的科学家和工程师都将利用该套系统（指Frontier）非凡的计算速度，来解决我们这个时代全人类最具挑战性的一些问题。

神威·太湖之光的典型应用场景有药物的分子动力学模拟、3D渲染、数字水池和大气动力学等，比如天气预报、雾霾预警、3D大片、新型材料和新型药物的研发等，也就是说，这些超算们的应用场景会涉及到国防、军事、医疗、高能物理、工程设计、地震预测、气象观测、航天技术、国家高精尖科研的方方面面，无论实际需求还是长远意义都很重大。

这也是各大国不遗余力搞超算军备竞赛的真相！

我国超算，们早就拥有了设计一流芯片的能力。

我国的科研人员也早就想到了硬件上的限制，为了不被美国卡脖子，当初超算项目立项之际，就刻意避开了X86\ARM\Risc-V\MIPS四大主流芯片架构，转而选择了有点冷门却系出名门的Alpha 21364架构，基于Alpha开发拓展出了一套有自主知识产权的指令集，也就是后来的申威指令集。

2006年，国家超算无锡中心（江南所）设计出自主微结构的申威1，基于130nm制程工艺，单核心CPU，主频只有900MHz，集成了5700万晶体管；

2008年，江南所推出了申威2，基于130nm工艺，双核心CPU ，主频抬升到1.4GHz；

2010年，申威1600横空出世，基于65nm工艺，但是性能与功耗却超越了当时的Intel，i7 980xe 6核心功耗130W，申威1600功耗仅70W，申威1600在1.1GHz的主频率时，双精度浮点运算能力达140.8G，而i7 980xe 6核心运行在3.2GHz频率时，双精度浮点只有107.55G;

2016年，神威·太湖之光用的申威26010，双浮点峰值已达3.06TFIops，与Intel的Kight Landing处在同一水平，申威26010用落后英特尔和AMD几乎2整代的工艺却做出了不低于后两者的性能，足见当初选择Alpha 21364架构的明智与后续自研拓展指令集的优势。

如今，制程工艺上，限制较明显，但可以选择在功耗控制和堆核心上下力气，花更多的精力，利用与代工厂深度合作的主频优化、自研架构&指令集方面的优势缩短硬件性能差距。

回到了前文的问题，这几年，神威和天河们发展得怎样了？

早在2018年节点，我国已经正式布署了神威、天河和曙光三种不同技术路线的E级超算（跟Frontier同水平线的百亿亿次/秒），其中天河3号原型机更是在当年7月就通过了验收，同年8月5日，神威E级超算也顺利通过了科技部专家组的验收，同年10月24日，来自经济日报的一篇报道显示，神威E级原型机、天河三号E级原型机和曙光E级原型机系统全部完成交付。

这说明什么？说明我们早已掌握了E级超算的相关技术链啊。

2022年4月，中国科学技术大学、国家海洋科学与技术试点实验室 、北京大学数学科学学院、无锡国家超级计算中心和中国海洋大学组成的联合团队，公布了一篇超算模拟复杂量子多体的文章。

据该文描述，在介绍高性能计算环境时提及了申威26010 Pro的架构，该CPU为申威26010的升级改进款，拥有6个计算组，每个计算群有1个管理核心和64个计算核心，较之于仅有4个计算组的申威26010，单片性能至少提升50%，文章称呼为新一代神威超级计算机，似乎也印证着该台超算大概率即为神威·海洋之光。

11月15~17日，第24届中国国际高新技术成果交易会在深圳召开，深流微智能科技有限公司CTO Jerry在演讲中直言“深流微作为国内唯一自研高能性图形渲染GPU的厂商，拥有完全自主知识产权的GPU架构与微架构设计，其自研的XTS系列GPU可广泛应用于AI计算、虚拟现实和元宇宙等领域”。

随着我国算力网络的进一步布局，超算的应用前景将会更加广阔，除了国家队主导的超算之外，民企的算力中心发展速度也十分为惊人，据《河北日报》消息，阿里云于8月30日正式启动了张北超级智算中心，总算力高达逆天的12EFlops，一举超过了9 EFlops的谷歌和1.8 EFlops的特斯拉，有了这样的算力做保障，AI大模型训红、自动驾驶、空间地理等人工智能探索都将如鱼得水。

……

美国有Intel、AMD、高通等一众芯片民企巨头，我们也有华为、阿里、深流微等自主研发高手！

加油~

参考资料：

“神威·太湖之光”荣获四次世界超级计算机冠军——无锡新传媒网

第60期全球超级计算机排行榜TOP 500榜单出炉——IT之家

全球超算TOP500强出炉！弃考一年，中国超算数量仍遥遥领先——新智元

太湖之光是怎么造出来的？——maomaobear

余鹏鲲：美国首台E级超算，赢在哪里？输在哪里？——观察者网

深流微智能CTO Jerry：国产GPU必将迎来难得的机遇，从而实现技术突破——新浪财经

基于AMD的Frontier系统问鼎全球超级计算机TOP 500榜单——至顶头条

图源网