6月21日，在號稱超級計算機世界的奧運盛典——國際超級計算機“TOP500”最新公布的排行榜中，我國的神威?太湖之光蟬聯(lián)第一，天河二號繼續(xù)保持第二。而美國的泰坦敗給瑞士的代恩特峰，列居第四。

總體而言，全球超級計算機領域呈現(xiàn)出中美兩強相爭的格局。在6月的榜單中，從入選榜單的總數(shù)來看，中美兩國共占據(jù)全球總數(shù)的65.6%，美國入選169個，中國入選159個。從入選的公司角度來看，中美兩國的公司位居前列，且出現(xiàn)犬牙交錯狀。入選數(shù)量前七位的公司分別為美國的惠普、中國的聯(lián)想、美國的克雷、中國的曙光、美國的IBM、中國的浪潮、中國的華為。

毫無疑問，中國的超級計算機走了一條“超級計算”的道路，在過去20年里，“超級計算機”運行速度提高了5000多萬倍，與國際常規(guī)的20年100萬倍相比，超出50倍數(shù)。傲人成績的取得，有如下幾點原因。

第一，超級計算機的發(fā)展離不開國家層面的重視和戰(zhàn)略上的持續(xù)支持。從上世紀90年代初開始，在863重大專項中引入高性能計算以來，一直到目前的科技重大專項中的“高性能計算專項”，中國一直都將超級計算機作為國家優(yōu)先發(fā)展領域，給予了重點關注和持續(xù)投入。與此同時，在超級計算機的政策支持方面形成了中央與地方政府聯(lián)動的局面，北京、上海、天津、江蘇、廣東等地方政府對超級計算機及相關產業(yè)給予了非常大的支持。

第二，超級計算機的發(fā)展得益于堅持自主可控的戰(zhàn)略部署。當我國超級計算機趕超美國之后，美國開始對我國進行技術封鎖。2015年2月美國商務部的“芯片限售”就是對“天河二號”的鉗制。美國的這種做法并沒有影響我國超級計算機的發(fā)展，2016年6月，基于我國國產自主CPU的神威·太湖之光勇奪全球超級計算500強冠軍，與“天河二號”一起領跑全球超級計算機。整體而言，從當初完全依靠國外技術，到核心部分的國產化（天河系列實現(xiàn)70%國產化，神威藍光實現(xiàn)85%以上），再到如今完全自主的神威?太湖之光，中國超級計算機在自主可控方面取得了歷史性的突破。此外，基于申威、飛騰、龍芯等自主可控的高性能CPU，我國的超級計算機分別部署了神威、天河、曙光三條自主發(fā)展路徑。

第三，超級計算機的發(fā)展關鍵在于協(xié)同創(chuàng)新。我國的超級計算機領域之所以取得今天的成就，協(xié)同創(chuàng)新是關鍵。從我國第一臺巨型計算機“雙向量陣列”結構，曙光一號“對稱式體系架構”到銀河系列巨型機“大規(guī)?？蓴U展共享存儲體系結構”，再到“天河一號”超級計算機“CPU和GPU異構融合體系結構”，體現(xiàn)了我國超級計算機領域一系列的科技創(chuàng)新實踐。目前，神威·太湖之光的性能指標Rmax（Rmax指的是linpack實際測試中達到的最大性能）超過90P（1P=230）次浮點運算/每秒，而美國泰坦的性能指標Rmax僅僅高于17P次浮點運算/每秒，也就是說神威?太湖之光的Rmax是泰坦的Rmax的5倍以上。之所以能夠達到如此高的性能，太湖之光在CPU內核、并行處理架構、能耗管理等方面都取得了綜合性創(chuàng)新突破。應該說，作為一個高度復雜、高度集成、高度精密的重大設備，超級計算機的創(chuàng)新需要的是協(xié)同創(chuàng)新：CPU與體系架構的協(xié)同、操作系統(tǒng)等軟件與超級計算機硬件的協(xié)同、應用與超級計算機系統(tǒng)的協(xié)同和效率與能耗的協(xié)同等。

雖然取得了重大突破，但我國的超級計算機要想真正領跑世界，還面臨著許多問題。

其一，目前，全球超級計算機領域都將實現(xiàn)E級超級計算機作為一個關鍵里程碑。1996年ASCI Red系統(tǒng)首次突破1T次浮點運算/每秒（T級），2008年Roadrunner系統(tǒng)第一次達到了1P次浮點運算/每秒（P級），誰能率先奪取E級計算這一頂皇冠，成為當今超級計算機領域相互競爭的一個主要目標。雖然我國在實現(xiàn)E級高性能計算機方面具有比較好的基礎，同時也制定出在2020年首次突破E級計算的目標，然而真正實現(xiàn)E級計算，在體系結構、計算、存儲、網(wǎng)絡、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)冷卻和可靠性等方面都存在關鍵技術需要攻克。

其二，美國政府一直在防范并阻礙我國超級計算機領域的發(fā)展。2002年，我國高性能計算機在全球幾乎“名不見經(jīng)傳”，到2013年，“天河二號”問鼎全球超級計算冠軍，僅僅10年的時間，讓全球為之驚嘆，同時也讓美國措手不及。美國首先采取的是封鎖，2015年美國明令禁止對我國高性能計算相關機構的芯片銷售。在“卡脖”戰(zhàn)略未見成效之后，美國國防部、能源部等政府機構組織過多次專題會議研究如何保持美國在高性能計算機領域的領先優(yōu)勢，甚至從國家安全的角度，分析中國的高性能計算對美國國家安全所帶來的威脅和挑戰(zhàn)?；趯ξ覈难芯亢头治?，美國政府正在出臺各種相應政策和措施并逐步實施，例如：近期，美國能源部組織AMD、Cray（Titan的開發(fā)商）、惠普（HPE）、IBM、英特爾和英偉達等6家公司，投資2.58億美元，與中國在E級超級計算機領域展開角逐。

其三，高性能計算的應用與服務問題。實事求是來講，相比于在高性能計算機方面取得的重大突破，我國在高性能計算應用與服務領域的成效相對不足。雖然，神威·太湖之光依托“全球大氣非靜力云分辨模擬”“高分辨率海浪數(shù)值模擬”和“鈦合金微結構演化相場模擬”三個重大應用獲得戈登·貝爾獎，部分應用性能達到了30- 40 PFLOPS。但從整體而言，我國高性能計算應用與服務和我國高性能計算本身的發(fā)展還是不相符的。尤其是在針對于國防安全、人工智能、大數(shù)據(jù)應用等解決重大國計民生問題的技術應用服務上，高性能計算機作為“國之重器”，應該發(fā)揮更加重大的作用。

無疑，當今世界已經(jīng)進入網(wǎng)絡空間和物理空間融合發(fā)展的新信息時代，計算機與軟件本身在國防、經(jīng)濟、社會等諸多領域中扮演著越來越重要的作用，國際競爭越來越多地依賴于計算能力的競爭上，誰能夠“算”得快、“算”得準，誰就能夠把握先機，贏得勝利。作為最為重要的信息基礎設施，高性能計算機是當之無愧的“國之重器”“國之利器”，目前我國的高性能計算機已經(jīng)取得顯著而可喜的成績，然而，“路漫漫其修遠兮”，在當今全球異常激烈的競爭格局下，要想保持我們的優(yōu)勢，要想再創(chuàng)輝煌，仍需要政府、科研機構以及應用單位繼續(xù)努力，協(xié)同、融合發(fā)展，才能真正實現(xiàn)中國超算強國之夢。