根據最新發佈的世界500強超級電腦排行榜(Top 500),中國首度超過美國,在超級電腦的數量和整體性能方面處於世界領先地位。此外,在最排行榜中,只有浪潮集團(Inspur)和中科曙光(Sugon)這兩家中國系統供應商明顯展現成長。

從數量來看,中國目前在Top 500排行榜佔了201強,這是迄今規模最大的一次,因而成為全球擁有最多超級電腦的國家。相形之下,美國僅佔145個名額,是Top 500排行榜發佈以來數量最低的一次。而在整體效能表現方面,中國還領先了35.5%,排名第二的是美國,達到29.8%。

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相較於六個月前的排名,美國以169套系統勝中國的160套系統,仍保有其傳統的領先地位。這兩個國家在排行榜上一直遙遙領先,排名第三的日本僅35套系統,其後是德國20套系統。

中國持續在超級電腦領域快速崛起,但美國也準備好明年「東山再起」。美國田納西大學(University of Tennessee)電子工程與電腦科學教授Jack Dongarra說:「過去15年來,中國一直在打造和開發超級電腦。在2001年的Top 500排行榜單上還看不到中國有任何系統。」

「但中國持續開發,並不斷地以中國製造的系統取代西方技術。這是一個很大的市場。當然,IBM把伺服器業務出售給聯想(Lenovo)也是造成這個趨勢的原因之一。」

如今,在全球競相於2020年以前打造首台「百萬兆級」(exascale)電腦的競賽中,中國就有三台正在開發中。預計將打敗計劃在2021年推出exascale系統的美國Pathforward計劃。

然而,Dogarra指出,美國能源部(DoE)旗下實驗室預計將在明年部署新系統,直接達到exascale級的目標,超越目前Top 500的任何國家。因此,美國可望在明年超越中國,至少能在單一系統勝出,但中國很可在2020年再次超越。

Dongarra說:「目前全世界最快的超級電腦——中國『神威·太湖之光』(Sunway TaihuLight)已經達到1/8 exaflop的運算效能了。隨著下一代處理器效能進展,預計他們將透過新技術達到exascale等級的運算效能,並進一步擴展現有的系統。

在最新發佈的Top 500排名中,中國同時拿下冠、亞軍的寶座,兩大系統分別達到93和33.86 petaflops運算效能。美國則有4台系統躋身前十大,以Linpack基準測量達17.59~14 petaflops的效能分別佔據第四到第八的位置。

然而,Linpack的衡量基準一直被認為有所限制,只適用於評估性能或實際的工作負載。今年的Top 500編輯群也開始採用另一套「高效能共轭梯度基準」(High-Performance Conjugate Gradient;HPCG),以提供更加平衡的觀點。

Linpack測試系統求解線性代數方程式的速度。HPCG則使用各種計算方法,包括稀疏矩陣乘法等,Top 500的編輯認為這種途徑更貼切表現典型的超級電腦任務。

採用HPCG基準測試來看,目前排名第10的富士通「京速超級電腦」(K computer)系統功能最強大,可達到602.7 TFLOPS的運算效能。與其最接近的是目前排名第二的「天河二號」(Tianhe-2),運算效能為580.0TFLOPS。

中國目前領先的系統「太湖之光」則將排名第五,HPCG基準測得的運算效能約480.8TFLOPS,位居美國最強大的系統Trinity超級電腦之後。採用HPCG基準測得的Trinity運算效能為546.1TFLOPS。

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