专家解读中国百亿亿次超算（独家报道）

本报记者　刘扬

就在中国“神威太湖之光”超级计算机获得TOP500冠军后的一个月，中国超算界再次公布大动作：开始研制百亿亿次超算。这一消息28日引起外国媒体的关注。新加坡《联合早报》28日报道称，中国已经启动新一代百亿亿次超级电脑样机的研制工作，预计两年内完成。而中国百亿亿次超算除了运算速度快，另一个亮点就是自主可控。到底百亿亿次是个什么样的超算级别？为何引起外界的广泛关注呢？

何为“百亿亿次”？据报道，中国国家超算天津中心主任助理孟祥飞接受采访时说，百亿亿次超级计算机的浮点计算处理能力将达到10的18次方，是中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”的200倍，其工作一小时相当于全体中国人上万年的工作量。中国新一代百亿亿次超级计算机主要特点是突出“全自主”，自主芯片、自主操作系统、自主运行计算环境，样机预计在2017年底至2018年初完成。

中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长、中科院研究员张云泉28日接受《环球时报》记者采访时表示，百亿亿次超算就是指浮点运算速度达到1000P（P为超级计算机运算单位，意为每秒千万亿次）的超算，它将比“神威太湖之光”快8倍，比“天河二号”快将近20倍。这将是一个量级的跨越，是全球超算界下一个要攀登的高峰。目前世界各大超算强国都已经发布千P超算的研究计划，欧洲名为“地平线2020”的计划将采用开源系统研制。日本的Post-K计划要在2020年左右研制出来，日本计划投资近1400亿日元。美国也发布相关研制计划，不过美国超算界对于研制出1000P超算的时间比较悲观，他们认为，要到2023年才能造出1000P的机器。

据张云泉介绍，目前中国1000P超算的原型系统由三家国内相关机构分别研制，它们是江南计算技术研究所、中科曙光以及国防科大，它们要在两年左右各自做出自己的原型系统，然后进行PK，胜者将成为下一代超算的主要研制单位。目前中国1000P超算可能采用的技术路线包括三条，一个是“申威”众核处理器的技术路线，一个是中科曙光的国产X86路线，还有一个是国防科大的ARM飞腾众核处理器技术路线。

对于千P超算与中国现有超级计算机之间的关系，张云泉表示，如果采用“申威”的芯片，那它就是“太湖之光”的下一代或下下一代的升级版，如果采用另外两条技术路线，那应该就是一个全新的系统。张云泉表示，这台机器研制出来之后将是中国国产化率最高的超算，主要分系统将全部采用国产设备。这么大型的超算，它的应用前景又将如何呢？张云泉认为，它能满足的应用需求将是一个量级的提升，总体而言就是仍将按照中国特色的“大机器牵引大需求”的发展模式，借助这种模式促进中国超算应用的跨越式发展。

中国超算的发展成果为什么这么密集呢？张云泉表示，这与超算发展的规律有关，一是超算从投入使用到退出现役的生命周期一般是5年左右，如果超出这个周期仍继续使用就得不偿失了，因此超过这个周期的超算就要逐渐退出历史舞台，天津超算中心的“天河一号”就属于这种情况，所以天津超算中心需要发展一台性能更强的超算。还有一个规律是超算的发展速度是10年要性能升级1000倍。这样算下来，3到4年就要升级10倍，这些规律加在一起决定了中国研制1000P超算计划的出台。

不过，张云泉也强调，1000P超算的研制将是一个充满挑战的过程，不是那么容易跨越的。研制1000P超算存在很多技术障碍，比如业界公认的存储访问墙、可扩展墙、可靠性墙以及功耗墙，这4面“大墙”目前仍是研制1000P超算很难逾越但又必须逾越的难题。中国虽然计划用两年左右时间研制出原型系统，但原型系统可能是一个比较小型的系统，从原型系统到真正搭建出1000P机器可能还有较长的路要走。中国从10P到100P可能比较容易就跨越过去了，但100P到1000P可能就像登顶珠峰一样，越往后越难，可能会出现预想不到的困难，因此要对可能遇到的困难有清醒的认识，并做好充分技术准备，要有打硬仗的心理预期。▲