今年6月，最新的超算TOP 500榜單公布，美國能源部田納西州橡樹嶺國家實驗室 (Oak Ridge National Lab)推出的超級計算機“Summit” （頂點）奪得冠軍，此前連續(xù)四屆占據(jù)TOP 500榜首的神威·太湖之光退居第二。數(shù)據(jù)顯示，Summit 20億億次的性能比神威·太湖之光高出60%。雖然我國痛失超算榜首位置，但從上榜的超算總數(shù)上看，中國以206臺位居第一，占比超40%，而美國只有124臺。可以說，雙方各有勝負(fù)。

　　美：長期占據(jù)榜首 芯片競爭優(yōu)勢明顯

　　在超級計算機的發(fā)展歷史中，美國一直獨占鰲頭，這不容否認(rèn)。只有在近幾年，中國的超級計算實力奮起直追，才可與之相爭。盡管如此，在歷屆超級計算機榜單上，美國擁有的機器數(shù)量大部分時間超過了中國，且美國在超級計算機排行榜TOP500中的總數(shù)量也居于全球首位。

　　除數(shù)量外，在超級計算機芯片領(lǐng)域，美國一直以來居于絕對的領(lǐng)先地位。在十幾年前，超級計算機芯片供應(yīng)商只有英特爾、IBM兩家公司，英特爾與IBM型成了相對平衡雙寡頭局面。而之后AMD又參與了超級計算機芯片競爭，2015年，因美國開始對中國超級計算機領(lǐng)域施行芯片禁運，痛定思痛之后大力投入超級計算機研發(fā)工作。然而現(xiàn)狀來看，美國英特爾公司仍是全球芯片領(lǐng)域的老大，在最新TOP500榜單上的500臺超算中，就有476臺使用英特爾的芯片。

　　中：進展神速 以自主研發(fā)突破困局

　　在2008年的全球500強超級計算機榜單里，前幾名被美國包攬，而且前100名里中國一席身影都沒有。這種狀況一直持續(xù)到2010年，深圳國家超算中心星云超級機實現(xiàn)了前100名零的突破，一舉取得了世界第二的排名。隨后這一情況勢如破竹，2011年，中國天河1A超級計算機超過原排名第一的美國美洲虎系統(tǒng)取得了世界超級計算機的第一把交椅。緊接著從2013年起，我國的超級計算機就一直占據(jù)著世界超級計算機排名的第一位。直至本次被美國“Summit”逆襲。但這一敗績不會持續(xù)太久，此前5月在天津舉辦的第二屆世界智能大會上，中國國家超算天津中心對外展示了我國新一代百億億次超級計算機“天河三號”原型機，有望在2020年研制成功并重回超算榜首。

　　除了TOP500榜單的冠軍的爭奪，在上榜超級計算機的數(shù)量上，中國的優(yōu)勢也在持續(xù)擴大。最新榜單顯示，500臺超級計算機中，中國以206臺位居第一，占比超40%，而美國只有124臺。

　　而且，我國的超級計算機，在自主可控方面的發(fā)展取得巨大進展。我國超算最高性能的代表，神威·太湖之光全部使用 “申威26010”處理器，搭載神威睿思操作系統(tǒng)，實現(xiàn)軟件和硬件全部國產(chǎn)化；天河一號、天河二號、天河三號全部采用的是國產(chǎn)CPU。（天河一號剛出來奪得世界第一，當(dāng)時確實是用英特爾處理器，后來美國對高端芯片禁止出口，天河一號也全換成國產(chǎn)處理器。）

　　下一代超算：需解決并行計算和異構(gòu)計算兩大難題

　　面對中美在超算上的競爭,歐盟、日本、加拿大等都不愿意屈居人后,紛紛布局下一代超算,做技術(shù)儲備。

　　不少人認(rèn)為,構(gòu)建超級計算機就是在做芯片處理的加法,處理器(CPU)越多,計算速度也就越快。事實并非如此。打個比方,三人共同協(xié)作完成任務(wù),除去正常開展任務(wù)工作外,還需要耗費人力進行任務(wù)分解、任務(wù)分配、結(jié)果歸總等管理工作。管理工作不科學(xué),總體工作效率會大幅降低。所以,和普通計算機相比,超級計算機還有并行計算和異構(gòu)計算兩大難題需要解決。

　　并行計算是指同時使用多種計算資源解決計算問題的過程,是提高計算機系統(tǒng)計算速度和處理能力的一種有效手段。它的基本思想是用多個處理器來協(xié)同求解同一問題,即將被求解的問題分解成若干個部分,各部分均由一個獨立的處理機來并行計算。并行計算的目的是為了加快求解速度,擴大求解規(guī)模。

　　異構(gòu)計算是指使用不同類型指令集和體系架構(gòu)的計算單元組成系統(tǒng)的計算方式。不同種類的處理器都有適合其處理的任務(wù)類型,比如CPU適合做串行、邏輯復(fù)雜度高的任務(wù)；GPU主要用于圖形處理和矩陣運算,適合做簡單、并行度高的任務(wù)；TPU(Tensor　Processing　Unit,張量處理單元)是為機器學(xué)習(xí)定制的芯片,主要用于人工智能領(lǐng)域。