美国新战略或引发超算新一轮竞赛

　　超级计算机(以下简称超算)是一个国家科技发展水平和综合国力的重要标志，具有战略意义。中国今年第5次夺得全球排行榜冠军，这对美国无疑是个刺激。7月31日，美国总统奥巴马颁布行政命令，要求创建“国家战略计算项目”，率先开发出百亿亿次超级计算机，比当前全球最快的中国“天河二号”还要快30倍。美国忍受多年排名第二的窘状，奥巴马新战略是否会引发新一轮超算研制竞赛?

　　2020年超算速度

　　有望提高到百亿亿级

　　各国超算研制进度除了根据本国的需求确定之外，或多或少要看美国的动向。记者了解到，下一代超算预计在2020年推出。中国和日本的研究机构已经做好准备，计划在2020年将超算速度提高到百亿亿级。美国的科学家们也认可这个时间节点，认为技术的发展允许科学界在2020年将超算速度提高到百亿亿级，因为目前最快的“天河2号”已经达到33.86千万亿次。但是，在奥巴马下达行政命令之前，美国的科学家们对超算研究速度持怀疑的态度。美国橡树岭国家实验室研究员杰克·唐加拉就表示：“我们计划是到2020年研制出百亿亿次的超算，但是很可能时间会推迟到2023年。”美国橡树岭国家实验室的一台超算是目前全球仅次于天河2号的超算，杰克·唐加拉认为，时间推迟的原因是投入经费不足。近几年来，超级计算机的发展比想象慢很多，前几名变化越来越小，基本在中国、美国、日本之间徘徊。而且，根据摩尔定律，每年T0P500强(全球超算500强排名)总性能应该翻一番，在2008年之前，增长速度还是可以的。但是从2008年开始，增长趋势正在变慢，特别是2010年到2013年，T0P500强总性能增长在26%到66%之间，而从去年11月到今年6月，增长仅为17%。杰克·唐加拉解释说，性能增长放缓的原因并不是摩尔定律失效，而是美国在超算上投入的研发经费不足。中科院计算所研究员张云泉对《中国电子报》记者表示，最近几年国际金融危机，美国一直在控制国家科研预算的投入，超算研发投入也在下降，这使得超算研发正常周期被打乱，推新速度变慢。而中国则不存在经费的问题，所以中国在这几年的超算研制上暂时处于领先地位。现在，奥巴马的行政命令已下，美国的研制速度显然会加快。根据公开资料，美国对于2020年推出下一代超算的时间节点并没有否认，不过也存在往前提的可能性。张云泉表示，眼下看来美国的研制将提前，那么，中国、日本的研发计划也会往前提。

　　美国欲借行政命令

　　整合超算资源

　　奥巴马下的这个行政命令，时间正好在国际超级计算大会公布今年T0P500强排名之后的半个月，可以说是美国政府为超算排名持续落于中国挽回一点面子。复旦大学副教授沈逸告诉《中国电子报》记者，从美方文件看，大致包含三个方面目标：第一，确保美国在高性能计算领域处于世界领先地位;第二，确保超算能够广泛运用于各个领域，尤其是美国能源部。目前美国能源部承担核武器研制相关职能，超算是模拟核试验、实验室亚临界实验必不可少的工具。第三，为下一代超算的新硬件技术等奠定基础。让美国重夺超算世界第一位置是奥巴马作出此决策的原因之一，还有深层次原因是希望借此机会整合国内的超算资源。美国能源部、美国国防部和自然基金委是掌管美国超算研发的三大机构，也是超算的三大用户。张云泉表示，这三大机构在超算研发上各自为政，限定了各自名下超算的用途。现在美国想借行政令的机会整合超算资源，集全国之力研发下一代超算，同时进一步发挥超算的应用效能。如果不创新超算研发的组织机制，美国就无法保持超算的领先地位。从另一个角度来说，美国的举动也是出于国家发展的需要。超算是各个国家科技竞争的战略制高点。曙光公司总裁助理、高性能产品事业部总经理曹振南告诉《中国电子报》记者，美国加大对超算的投入，根本上是为了提升其在国家安全、经济发展和科学研究上的实力，是其国家发展的需要。同时，中国超算的快速发展也给予美国压力，使其加快步伐。

　　中国下一步将研制采用

　　国产芯片的超算

　　随着美国的步伐加快，其他国家，包括中国的步伐，也将相应加快。超算一直是高投入的研发领域，性能最好的超算研发投入一般在10亿元量级。杰克·唐加拉指出，如果有美国机构舍得投入3.9亿美元资金，美国的实验室也能造出和天河2号一样快的超算出来。而美国政府原本计划投入百亿亿级超算的研发资金在2亿美元左右，如果是这个量级的投入，很可能使美国百亿亿级超算的研制周期延长到2023年。张云泉透露，在“十二五”期间，我国863科技计划每年研制超算的经费投入在15亿元左右。现在，美国极有可能增加超算的研发投入，引发新一轮超算研发竞赛。过去几年，中国投在超算上的研发资金就高于美国，现在恐怕也不能落后于美国。不过，张云泉对《中国电子报》记者指出，其实在超算上的竞赛十几年来一直都存在，各个国家你追我赶，唯恐落后。奥巴马发布这个命令，将进一步加剧超算研发竞赛：研制周期更短，投入经费更多，同时研发难度更大、目标设定更高。至于将投入多少资金?张云泉预测，中美两国之间的投入水平估计相差不大，将在50亿元左右。其实，研发投入并不是中美超算的共同问题。美国超算发展的最大钳制是资金，而中国面临的最大问题是芯片。过去，中国几乎所有的超算使用的芯片都是英特尔和英伟达的，但是自从美国今年宣布对中国4家机构实施芯片禁运以来，中国超算就必须寻找替代路线。然而，芯片一直是中国的短板，和英特尔的“至强”芯片比起来，中国国产芯片存在不足，所以外界担心中国是否还能保持超算第一。此时，天河二号系统主任设计师、国防大学教授卢宇彤明确表示，天河二号A将在2016年正式上线。张云泉告诉《中国电子报》记者，中国下一步确定将研制采用国产芯片的超算，但同时也将制定替代计划，即在研制一台全国产芯片超算的同时，再研制一台使用商业芯片的超算，多条腿走路。

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