【文/观察者网专栏作者 余鹏鲲】

当地时间5月30日，世界超算两大学术会议之一的ISC在德国汉堡举行，并发布了超级计算机Top500 榜单。登顶本次榜单的是美国橡树岭国家实验室研制的Frontier超级计算机，在LINPACK基准测试中，这台超级计算机的稳定运行速度可高达1.1EPlop/s（百亿亿每秒），理论速度高达1.68EPlop/s。

Frontier的成绩在榜单中是鹤立鸡群的存在，以稳定速度计，比排名第二的日本超级计算机“富岳”整整快了2.49倍，理论速度更是快了3.14倍。事实上Frontier的稳定速度，相当于排名2-8名超算的性能之和。在性能有成倍提升的情况下，Frontier的功耗仅相当于“富岳”的71%。也就是说，Frontier不仅性能强大，还拥有非常出色的功耗表现。

超算Top500 榜单1-6名

相比日本、芬兰和美国在超算上的你追我赶，近年来的中国显得非常沉寂，曾经排名世界第一的超算神威·太湖之光不仅在排名上滑落到第6，性能也只有不到0.1EPlop/s，与Frontier相比存在数量级的差异。

第一名超过第二名近2.5倍，第二名又比第三名快了将近3倍，面对这一现象，有人提出中国的超算是“（堆）硬件上的领先”，并引用清华大学科学史系博士后司宏伟文章，认为：“中国超级计算机的自主创新之路还任重而道远，面临着原创能力不足、人才匮乏及应用较少等问题”。

2021年底，司宏伟在发表的一篇文章中指出：若以国内目前传统技术方法构建一台E级的超级计算机，年能耗将会超过三峡水库发电量的1/3。

美国加州大学计算机工程博士刘少山认为：国内超算软件人才与美国相比还有很大差距，目前绝大多数超算底层软件库都是由美国的科研人员所研发。中国还很缺能够利用超算解决应用问题的高素质人才。国家超级计算无锡中心并行优化部主管刘钊在接受媒体采访时谈到，近年来在互联网公司的冲击之下，无锡（超算）中心的人手一直吃紧，特别是应用领域人才偏少，大约只占研发团队人员的三分之一。

如果只看这些材料，难免给人一种感觉，中国过去在超算领域长期领先只是偶然的，中美超算的潜在实力相差很远，事实果真如此么？

中美超算水平依然接近

根据中国科学院院士钱德沛2019年所做的一个报告，1993-2012年，超级计算机的性能大约每10年提高1000倍，从2013年起，上升速率变缓，降低为每10年100倍左右。但无论如何，超级计算机性能增长的速度远高于民用PC的性能增长，这说明超级计算机性能提高固然要靠单芯片性能的增长，也非常依赖系统规模的扩大。

超算性能增长曲线

超级计算机的性能野蛮生长了20年，至今为止，美国研制Frontier的花费也不过区区6亿美元，这说明超算系统规模的扩大并不是简单的堆硬件。过去超级计算机竞争的关键，就在于研发设计芯片间计算任务调度、分发、通信的软硬件，使得数量众多的芯片能够以较高的效率同时进行计算。

Frontier超算

一些文章虽然正确科普了通信技术对超算的重要性，但却陷入到对美国超算通信技术的盲目崇拜中去，把Frontier采用的HPE Cray Slingshot-11说成是“最先进的”，而没能客观比较中美超算通信难度。2016年，中国正式公布了神威·太湖之光超算，该超算共由40960块“申威26010”处理器构成，这些处理器分属20480个节点。

而美国的Frontier只有9408个节点，每个节点配备一个AMD Epyc 7A53 CPU和四个AMD Instinct MI250X加速卡。显然，Frontier的节点间通信的压力要小得多，也更容易设计。因为Frontier拿了第一，所以就认为美国在超算调度、分发、通信等等领域超过中国，这显然是不客观的。

Frontier的基本情况

有人可能会觉得只比较节点太过于武断，其实早在2016年中科曙光就正式启动了E级超算的研制项目，2018年前后同时在研的有曙光、神威、天河三种技术路线的E级超算，其中进度最快的“天河三号”原型机，2018年7月就通过了验收，标志着中国掌握了E级超算相关技术。

但中国超算继续领跑榜单的情况并未出现，这主要是由于美国对中国超算发展始终持不正常的阴暗想法，蛮横无理地采用包括单边制裁在内的手段遏制中国超算发展，导致中国从2020年开始不愿意提供中国超算的基准测试数据，并加强了保密措施。正如上海交通大学网络信息中心副主任、高性能计算专家林新华所说：“进入TOP500是为了促进国际合作，但结果却适得其反”。

那么中国是否具有E级超算呢？今年5月，美国田纳西大学相关领域的教授杰克·唐加拉认为：“中国是有东西的”，“只是没有官方的说法”。