自科普：中国超算有哪些自主技术 下一代或全自主

计算能力和一个国家核心科研应用能力之一，而超算是其硬件基础。主要应用领域有军事科研、天文研究、气候模拟、高新材料等等。越复杂的领域越需要超算。

Top500 超算排行前五

中国超算今年让出了世界超算排行的冠亚军宝座，排名第一：美国 Summit（顶点），第二：美国Sierra(山脊)，第三 中国 神威·太湖之光 第四 中国 天河2A 第五 瑞士 Piz Diant（代恩特峰）。这里面有美国加速研发的结果，毕竟天河二号和神威·太湖之光曾长期占据榜首，也有美国利用本身半导体工业长期积累实力雄厚并技术封锁禁运的原因。但封锁和禁运阻止不了中国人。先说说中国超算使用了哪些自主技术。

神威·太湖之光

神威·太湖之光使用了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，采用64位自主申威指令系统。芯片叫做“申威”，组合成的超算叫做“神威”。但连接光纤采用美国技术。

天河二号最早采用英特尔至强Xeon Phi芯片，但天河二号连续四次夺冠后，2015年4月9日，美国商务部就拒绝了英特尔公司向中国的国家超级计算广州中心出售至强芯片用于天河二号系统升级的申请。中国的国家超级计算长沙中心、广州中心、天津中心和国防科技大学这四家国家超算中心，被美国列入了出口限制名单。并公开宣布要建立包括Summit在内的三台超算来超过天河二号，但又被我国自主芯片的神威·太湖之光压制二年。而2017年底，天河二号用国产的Matrix-2000协处理器替换了用了五年的Xeon Phi加速器。这次升级把天河二号的每秒计算次数从3.39亿亿次提升到了6.14亿亿次，而功耗只增加了不到4%。

超算不是简单拼接芯片就可以完成的，芯片间的联通协调是高技术含量的。天河二号采用我国自主的TH Express-2主干拓扑结构网络连接技术是重大技术突破。而这台高龄超算至今仍排名世界第四也间接说明问题。

再说软件方面： 超算界最高级高性能计算机应用奖项叫做戈登·贝尔奖（Gordon Bell Prize），是授予最杰出的高性能计算应用的，每年颁发一次。理所当然地，获得戈登·贝尔奖的应用，一般都是在最快的超算上运行的。2016年和2017年，中国连续两次获得这个戈登·贝尔奖，获奖的应用分别叫做“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”和“非线性地震模拟”，它们用的都是神威太湖之光。

再说说下一代E级超算，即每秒百亿亿次量级超算。（目前第一顶点12.2亿亿次）2018年5月的第二届世界智能大会上，国家超算天津中心展示了“天河三号”原型机，它的设计性能就达到了百亿亿次。天河三号全部采用自主技术，处理器是自主的飞腾芯片，通信是自主的天河高速互联通信，操作系统是自主的麒麟操作系统。预计两年内正式问世。其他中科曙光E级超算和江南所神威E级也在研发中。

天河三号原型机

毛主席说过：自力更生，艰苦奋斗，自己动手，丰衣足食。