超算争霸赛，美国对日本下狠手，中国将拿下制高点

　　大家好，我是观察者网《科工力量》栏目主播，冬晓。超算一直以来都是大国实力竞争的焦点。在最新的全球超算TOP500排行榜中，日本的“富岳”排名第一，而亚军和季军，都是来自美国，中国的神威•太湖之光，位列第四。

　　争夺超算冠军，中、美、日从来没停止过。美国、日本曾是业内的翘楚，像IBM、英特尔、日本电气、富士通，都是这两个国家的研发主力，2010年之前，轮流接任超算冠军。直到中国推出天河1号，打破了这一垄断。

　　超算从本质上来说，是一个大规模计算工具。通常情况下，个人计算机只要一颗CPU，就能玩游戏、看视频，因为这些程序的背后，只需要少量的浮点计算。但是，模拟海啸、核爆的时候，这样的算力显然不够，需要靠千万台机器组合起来，这就是超算的思路。

　　在社会舆论中，总有一种声音说，中国的超算是面子工程，没有必要花费大价钱去争第一？可真实情况却是，美国对中国超算技术，一直耿耿于怀。2013年到2016年，天河2号连续蝉联第一。此时，还在任上的奥巴马签署行政命令，要求美国在2025年造出世界上最快的计算机，算力要达到每秒100亿亿次。特朗普上台后，虽然砍了很多科研、医疗经费，但增加了研制超算的钱。

　　从历史上看，美国没有放弃过追求高性能超算。在2010年前，美日超算争霸期间，日本人研制的“地球模拟器”曾连续5次拿了冠军。而白宫的做法是，紧急拨款给IBM，研发“蓝色基因”。对超算性能的追求，美国人没有说过，够用就好。实际上，目前的算力是不够用的，我们往往因为硬件性能低，还降低了计算的精度要求。

　　中国天河2号登顶冠军后，因为使用了美国芯片，有媒体曾攻击说，这其实是“组装货”，没有核心技术。拿芯片说事，不得不说，确实抓住了要害。2015年，美国商务部曾发布公告，禁止英特尔向中国4家超算中心出售“至强”芯片，当时，天河2号面临升级，恰好需要这款芯片。美方给出的解释是：中国超算中心从事违反美国国家安全的活动。

　　然而，这次对天河超算的“定点清除”打击，并没有起到预想的效果。2016年6月，天河2号超算，从冠军的位置退下来后，接替它的是另一台来自中国的超算，神威•太湖之光。它没有使用美国CPU、GPU部件，而是采用自主知识产权的“申威26010”处理器，美国的制裁已经“鞭长莫及”了。

　　单纯用“组装货”形容天河1号、2号，显然不客观。从技术角度来说，处理器是超算的重要组成部分，但不是超算技术的全部。 就天河2号来说，除了计算节点的CPU和加速器是美国英特尔的，互联网络、存储、系统软件、应用软件、电源、冷却等系统大部分都是中国人自己做的。特别值得一提的是天河2号的互联网络，在天河2号问世时，该互联网络在国际上也属于顶尖水平，而且是中国的技术标准，中国自主设计。

　　另外，提高自主研制能力，首先得有自己的平台，之后，才能不断实现各种零部件的国产。就比如说，之前多次提到的C919大飞机，虽然发动机还不能国产，但是我们将各种系统组合起来，也是实力的体现，有了这样的平台，才能打磨技术细节。

　　为了迟滞对手的超算发展，美国对中国禁售芯片，对自己人也绝不手软。80年代，日本的超算快速发展，美国将其视为重大威胁。当时，在他们的政坛上，有一句流行语：“我们想让自己的孩子做什么，给日本电脑擦灰吗”。这段期间，两国陷入贸易冲突，就像今天对待中国一样，白宫以贸易逆差为借口，举起了关税大棒。不过，美国自己人却说出了实情，著名的经济学家，卡内基梅隆大学的教授，李·布兰斯泰特，一针见血的指出：美日贸易冲突，根本原因并非经济，而是科学技术与工业能力，如果我们不再拥有最好的技术，将会伤害我们的民族自豪感。

　　美国在超算领域，曾经是“独孤求败”。可到了1983年，日本人赶上来了，日本电气公司推出的SX-2，成为第一台，每秒运算速度超过10亿次的超算。被两次世界大战的荣誉洗脑，普通的美国人，将科技优势视为理所当然。日本的技术进步，对他们来说，是变相的侵略和冒犯。为了打压来自东方的竞争者，他们使出了令人眼熟的“盘外招”，利用强势的媒体话语权，抹黑、丑化日本高科技，宣称这样的竞争，是商业间谍、政府保护、补贴倾销的组合。结果，在联邦政府的“劝告”下，包括麻省理工在内的多家美国用户，取消了购买日本超算的计划。

　　在很多人的潜意识里，西方要研发更强性能的计算机很容易，只是因为没有需求，没有研发的必要。真实情况是，全球的超算科学家都渴望大机器，在欧洲，很多新项目在旧设备上，已经跑不动了。中国的神威•太湖之光问世后，很多国外学者迫不及待地把自己的代码、软件拿过来和中国人一直研究，特别是不涉及军事秘密的。法国大使馆的科技参赞还公开表态：希望中法之间签订战略合作协议，让法国科学家到中国来使用神威•太湖之光。

　　欧洲在超算应用上，实力不弱，但是在制造能力上，却相对一般。像瑞士的超算“代恩特峰”，曾排进过500强前五，不过，设备使用的是，英特尔的芯片、英伟达的加速器，美国克雷公司，在其中更是扮演了关键角色。这家公司研制的“美洲虎”、“泰坦”，多次帮助美国登顶超算第一的位置。欧洲的研发能力跟不上，主要是因为，他们把主要精力放在怎么把超算尽可能的用好，而且更看重商业模式，很多大公司联合购买，因为公司花钱买了超算，算力要充分挖掘，不能浪费。

　　如今，欧洲国家在超算性能上，成就有限，还在于欧洲诸国在政治、军事上受美国影响较大。很多需要使用高性能超算进行研究的重大课题，对中国来说是“刚需”，但对于欧洲国家来说，由于有美国的庇护，或者可以从美国获得技术支持，也就无所谓了。而且欧洲已经完全融入，以美国为主的产业分工体系。再加上，欧洲各国体量有限，不可能像中国一样追求面面俱到，花大力气发展超级计算机。

　　为了摆脱对美国超算的依赖，欧洲大国两边下注，他们除了买美国、日本的设备，现在也向中国抛出橄榄枝，要求合作。在法国大使馆参赞希望签署战略合作协议之前，德国国家科学机构“于利希研究中心”就曾经表示：希望借助天河一号，提高独立自主能力。

　　今年6月份的TOP500榜单上，中国的超算达到226台，美国位列第二，只有114台。可几十年前，却是另外一番光景。

　　60年代，IBM为美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发7030机，该实验室是美国原子弹研发机构，而这台机器算是历史上最早的“超级计算机”。中国人曾经尝试过购买，结果被拒绝。1976年，美国政府意外签发了许可证，同意对华出口超算，可附带了很多限制条款，首先，设备的性能做了降级处理，其次，如何使用，美方说了算，石油地质勘探数据可以在这里处理，军事的不行。为了严格的监督中国专家，美方还给机房上了锁，要想用，得去他们那儿拿钥匙。后来，日本人也学习了这样的做法，中国买了他们的设备后，他们安排人员在机房前，轮流蹲守，如果我们要上机操作，必须提前汇报，要处理什么数据。

　　如今，中国的三大超算系列，神威、天河、曙光都已经被纳入了美国政府的“黑名单”。登上榜单后，曙光公司曾经给出回应：在产业全球化的今天，建设开放型世界经济、构建人类命运共同体是基本共识，我们愿意积极参与全球化进程，与包括美国在内的全球合作伙伴开展诚实、开放、互信的合作，共同面对机遇与挑战，共谋人类福祉。有人说，这一表态太温和。其实，这不是问题的重点。真正的关键在于，我们依旧坚持务实，埋头苦干。禁令只是白宫给中国企业打上的“高科技认证”。

　　当前，中、美、日在超算领域的竞争，呈现白热化，三方都在每秒百亿亿次的超算上发力，这是下一个顶峰，而中国规划最早，新一代天河三号的原型机，已经开始大规模应用测试。几十年前，中国人靠手摇式计算机，将“东方红一号”送入太空，“算力不足恐惧症”一直深刻地印在脑海中，如今突破关键技术制约，这种症状一定要在一代人中根治，做到“白菜价”，让全人类获益。

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