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场外配资很高兴来分享中国超算的发展故事

“中国超算从TOP500榜上无名，到以173台远超美国位居全球第一，只用了短短十几年。”这惊人的跃迁背后，是几代科学家从零突破的艰难攻关——自制电路、攻克散热、实现芯片自主。本期节目，超算专家陈凯带你揭秘银河一号每秒1亿次运算的从零突破，解读神威太湖之光百万核心、每秒12.5亿亿次峰值性能的“怪物级”设计，并剖析中国如何在能效比和自主技术上领跑Green500榜单。外媒惊叹的“超算崛起”背后，是哪些关键节点推动了从跟跑到领跑？未来，国产超算又将如何突破现有短板，继续改写全球科技格局？

大家好，我是主持人凌薇。欢迎收听我们的播客，今天，我们有幸请到了超算领域的专家陈凯老师，陈老师陈铠你好，玲玲你好，听众朋友们大家好，我是陈凯。很高兴来分享中国超算的发展故事。今天咱们来聊一聊，中国的超级计算机是怎么一步一步发展起来的，从无到有，从小到大，咱们来聊一聊那些关键的节点，那些里程碑式的成就同时，我们也会看一看现在的中国超算在全球的地位，以及未来会有哪些发展趋势。没错，那我们就直接开始今天的主题，咱们先来聊第一个部分，就是中国超算的发展历程，从无到有，从小到大。那第一个问题，咱们先来聊一聊，中国第一台超级计算机是什么时候诞生的？中国第一台超级计算机183年的时候诞生的叫银河一号。那它每秒能够进行1亿次浮点运算。那这个在当时可是非常厉害的一个机器，而且它也是国内第一个能够达到亿次级的这样的一个机器。那银河一号在技术上面有哪些比较让人头疼的难题？那个时候要自己设计电路，然后海要自己解觉散热，还要自己解决各个节点之间的同步数据交换，就每一个环节都是全新的，没有任何经验可以借鉴，停起来，每一步都很难。然后后面银河二号出来了，他用的是并行架构。但是那个时候的芯片技术还很有限，所以它是用了一些商用芯片和我们自己的一些模块混用。那到了曙光一号的时候，就已经可以用一些更成熟的商用芯片来搭建这样的系统了。所以它的性价比就高很多，也更适合做一些科学模拟。那你觉得神威太湖之光它最厉害的地方在哪里？它是全用国产的处理器，然后它的峰值性能是每秒125.4千万一次，持续性能是93000万亿次。它的节点是40960个，总核心是超过100万个。这规模确实吓人，而且它的内存是131万亿字节，然后它的能效也是很高的每瓦可以执行6亿次浮点运算。它在green500b单上面也是排在最前面的。就是它的整个设计和实现都是完全自主的行中国超算发展历程这部分内容咱们就先聊到这儿，休息一下，马上回澜那我们接下来就聊一聊中国超算在全球的地位的变化。那我们就特别想问一下，中国超算到底是怎么实现这个从跟跑到领跑的其实中国是在本世纪初的时候，才刚刚进入到超算领域，那个时候，top500上面是没有一台中国超算的但是到了2023年的11月，我们已经有173台了，然后美国是128台，我们就已经远远超过了美国就成为了全球第一。这个变化真的是非常惊人，而且我们的这些机器不光是数量多，我们的这个总性能也是远远超过了其他所有的国家，就我们占据了top500的绝对优势。包括我们的神威太湖之光，还有天河二号，他们都多次登顶世界超算的冠军宝座。所以整体的技术水平也是站在了世界前列你觉得国外媒体是怎么看中国超算的这个觉起的。国外媒体，其实他们一开始的时候，对中国超算的评价就是非常的惊讶，比如说英国的金融时报，他就曾经在2022年的5月的时候发文说，中国已经建了好几台百亿亿次级的超算了，然后美国不得不加快速度去追赶。压力确实不小。然后美国的媒体比如说，wired，他在2016年的6月的时候就称，神威太湖之光是一台怪物级的设备。它的峰值是125千万亿次，它的内存是131万亿字节。他就说，这台机器让美国方面也意识到了他们需要加速自己的研发。就外媒其实整体的评价比较惊叹于中国在这个领域的发展速度。和实力你觉得中国超算现在有哪些比较明显的短板？我觉得虽然说，我们在数量上面已经超越了美国但是其实在我们的高端的exaflop寻觅的日超算上面我们还是稍微落后一些的那美国现在已经有三台这样的机器了然后我们只有一台，那不过这个我们也只是在一些公开的榜单上面能够看到这些差异。其实在实际的应用上面，可能差距并没有那么大。对，而且美国他们也在努力的想要缩小这个差距包括他们最近也有一些新的机器即将投入运行，所以未来竞争肯定还是会非常的激烈。聊了这么久的全球地位变化，感觉信息量不笑，咱都歇会儿喝口水。待会继续咱们来进入第三个部分，咱们来聊一聊中国超算在未来的一些发展趋势。好吧，那第一个问题就是说，未来的中国超算，在硬件和软件生态上面会有哪些值得关注的变化。我觉得，首先，未来的中国超算会继续的朝着这个百万基核心的这种大规模的并行计算去发展，然后节点之间的互联也会更加的快速和高笑。那这个就会使得我们能够处理更加复杂，更加大规模的科研任务。听起来就是，性能提升的空间还是非常大的。没错，而且国产的处理器也会不断的升级那包括我们的这个操作系统，也会不断的去优化，那这样的话，就会使得整个的硬件和软件能够更紧密的配合，从而提升整体的运算效率和稳定性。那对于人工智能和大数据的处理，也会变得更加的高效。你觉得未来中国超算在应用领域上面会有哪些新的突破或者说新的趋势。我觉得，首先就是气候模拟和新能源的开发，会成为重点，那包括利用超算来进行天气预报碳排放的预测，然后包括新材料的设计，那这个都会大大提升我们应对环境变化和能源问题的能力。还有就是生物医药和基因测序，也会因为这个高吞吐量的计算而加速那这个对于个性化医疗和药物研发会起到一个推动作用。还有就是多学科的交叉模拟也会成为苍态那这个就会帮助科学家去发现一些新的现象，推动一些新的理论的出现。你觉得未来中国超算在技术创新和国际合作上面会有哪些新的动作？或者说新的趋势？我觉得首先，就是一级超算百亿一次超算的研发会是重点，那包括关键技术的突破，比如处理器的设计，然后包括液冷技术这种高带宽的互联等等那这些技术的突破也会带动整个it行业的升级。那这个就说到一级超算了，那就是说国内现在这些超算中心都在为这个目标做哪些准备？比如说广州的天河兴义，那这就是针对一级超算进行优化的系统，它是在原有的基础上进行了很多的升级包括cpu的计算力是天河二号的数倍网络和存储也进行了升级它的节点是超过原来的整个系统的两倍。它的互联速度是数百gb每秒那这些升级都是为了能够支持更复杂更大规模的这种科学计算和人工智能的训练。那包括像神威海洋之光这也是一个备用的一些基准的测试。那这些都是为了确保我们在这一轮的全球的超算的竞争当中，能够占据一个优势。说到未来的发展，那你觉得中国超算整体会朝哪个方向走？我觉得中国超算现在已经具备了非常强的这种算力的规模，以及应用的丰富度。那未来的话，会继续的去提升单机的性能。同时，会大力的去发展这种异构的计算，包括加快国产的处理器和操作系统的一些生态的完善。那同时超算的服务会变得更加的智能和高笑。那这个就会广泛的去应用于经济社会和科研的各个领域，也会推动自主创新的能力，再上一个新的台阶。对，今天，我们一起回顾了中国超算从无到有，从小到大这么一个辉煌的历程。也看到了现在在全球的地位，以及未来的一些发展趋势。可以说，我们是有理由对国产超算的未来充满信心的。好了，那么这期节目咱们就到这里了，感谢大家的收听咱们下期再见白白