“神威”超算拿下世界第一!国产处理器全面反攻Intel

本周早些时候，《全球超算500强》正式公布了2016年上半年排行名单。原本以为会获得“7连冠”的天河2号，竟意外被赶超，且还是被另一国产超算给击败……如此的意料之外顿时让中外媒体和小编们又一次沸腾。

据天河二号研究中心专家介绍，今年年底天河二号将使用新的matrix2000，替换原有的英特尔，天河二号因此将全完成为国产超算，其最大运算速度或达到每秒10亿亿次。中国新一代国产百亿亿次超算“天河三号”启动研制。内容提要：记者26日从我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”所在的国家超算天津中心获悉，由该中心同国防科技大学联合开展的我国新一代百亿亿次超级计算机样机研制工作已经启动。

当时的观点并非是认为“天河系列”已没有所谓的技术价值，而是想强调： 当“天河1”于2010年10月首次击败美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机后，成功帮助国人在历史上首夺“最快超算”之头衔时，“天河系列”的伟大使命实际上就已经基本完成。

天河二号将换国产芯中国超算全球领先。1、天河二号将换国产芯中国超算全球领先。4、天河二号将换国产芯中国超算全球领先。

因此，基于我们一时半会儿在自主核心硬件上难以赶超美国的事实，小编提出——将超算小型化、节能化和普及化会是一套更符合实际意义的做法，因为这能让我们制造出更多可以荣登《绿色超算500强》榜单的中小型超算系统，能让更多的学校和科研机构随时随意地用上属于自己的超级计算机。实际上，这也是大国发展、科技兴国的重要指标之一。

然而万万没有想到，时间仅过了一年，“ 神威太湖之光”的出现不仅确保了今年《绿色超算500强》前三甲的一个席位（过去中国大陆产超算从未登榜前十），更还一举同时夺得了《全球超算500强》的冠军头衔，且完完全全用的是国产自主设计处理器（小编这里不用CPU一词，是因为从架构看已经脱离了传统CPU的概念，有点英特尔Xeon Phi加速协处理器的意思，后者也是美国禁售名单产品之一）。

这样的成绩，在美国刚刚宣布对华禁售高性能处理器的大环境下，在苦苦挣扎也不愿配合大陆共同研发的台湾半导体面前，简直等同于一次核爆，其意义远非“天河系列”继续蝉联“全球最强”所能比拟——当然这里还是要再次澄清，小编没有无视“天河”的价值，但用一套已掌握的技术标准来连续赢得竞争对手现阶段已不参与的角逐，真的已不再具备任何值得大篇幅渲染的意义。

不要将所有的“国产芯”都一视同仁

每每提到“国产芯”，总会有那么一群“不明真相”的网友要调侃、要嘲笑。不能怪他们，毕竟有过上海交大“汉芯事件”这样的黑历史，也有着“龙芯”过分高调而不讨喜的事实。“少说多做”一直是小编在评价“龙芯”时的观点，而“神威太湖之光”背后的“申威系列”处理器，就实实在在做到了这点，所以今天他们成功了，并且一鸣惊人。

我自己就吃过这样的亏，我先前也提到过，几年前和神州龙芯的总裁谈龙芯cpu的合作，我之前估算他以管理为主，技术是他们天才小胡在负责的，而我自己又研究过一些芯片的基础知识，于是便和他以芯片技术入手开谈。龙芯2j是按军方需求定制，该芯片被用户单位总师评价为，“已知范围内性能最高，设计最复杂的军品cpu。三是龙芯1号系列结合特定应用，如宇航、石油、流量表等研制专用芯片，专用芯片产业链短，容易形成技术优势并快速形成销售（如面向宇航应用的龙芯1e和1f已经为龙芯公司带来持续稳定的销售收入）。

“申威”显然在获得军方支持后，走的并不是“通用”路线——能否支持普通人能理解的Windows、UNIX或者Linux发行版并不重要，“申威”作为国家安全战略用芯片自然会有特殊定制版系统与之配合；性能或许也非最重要指标，能掌握核心技术并用于关键领域才是最具意义的事情——所以，“申威”一直特别低调，鲜有报道（比较大篇幅的报道始于2015年）。直到今天勇夺世界第一，才让美国顿时懵逼了，让主流媒体突然沸腾了。神威计算机cpu

能被用于超算领域的“国产芯”大概也只有“申威”和“龙芯”两个选择，其它的基于ARM架构的芯片，则主要面向移动和通用市场，因此要一视同仁地进行比较并不具备价值。未来还有可能出现的能挑战“申威”的国产芯片，恐怕就只有等与AMD合作的那款SoC了——当然小编对此是极度怀疑中。神威计算机cpu

“神威太湖之光”的厉害和不同

“神威太湖之光”采用的是申威26010处理芯片，共40960个计算节点，每个节点由256个计算内核 4个管理内核（据说也带计算功能）组成，所以整套系统共1060万个CPU计算核——这个数字为排名第二的“天河2”的三倍，后者约为312万个计算内核，因而在浮点计算性能上也大约是“天河2”的三倍：93.01 petaflop/s比33.86 petaflop/s。

然而，“神威太湖之光”的整机功耗只有15.37 MW，而“天河2”则为17.81 MW。也就是说，“神威”是实现了性能倍增的前提下，功耗反而大幅降低了。这才是一次真正意义的技术突破——当然，这与美国提出的50 gigaflops/watt的exascale次世代超算还是有很大差距（“神威”换算过来的每瓦性能约为6 gigaflops/watt）。

申威26010之所以能有如此强大的浮点计算性能是得益于Alpha处理器架构。Alpha是不同于今天市场主流的X86、ARM、MIPS、Power和Sparc的又一处理器微架构，属于RISC（精简指令集）家族，曾在上世纪90年因大胆前卫的乱序并行设计而风靡。虽说Alpha也不是申威的自主专利技术（原持有公司为DEC，后辗转卖给了惠普，于2004年停止研发），但与龙芯使用MIPS一样，在经过那么多年的沉沦，把已经“过气”的旧指令集和架构重新发扬光大，并加入新的构思（异构架构设计），也能算是一种创新，因此申威26010在“自主原创性”方面并不存疑。

申威26010的挑战

不过，也正因为申威26010是基于DEC Alpha 21264这个专利已过保护期的技术所发展出的产品，且采用了类似英特尔Phi加速处理器的架构设计，“神威太湖之光”勇夺世界第一的背后，恐怕要面临编程难、使用难、兼容性难等诸多挑战。

”asp，也称应用服务平台(an application services platform, or asp)是一种新的ic，它融合了cpu、标准可配置绕传统架构下单块应用设计的。本科及以上，基础扎实，了解单片机架构、了解arm系列cpu，熟悉c或c++编程、熟悉嵌入式操作系统及相关应用程序开发，熟悉stm32或k60系列芯片，并做过关联产品的软件研发，有实验室经验者优先。

开展高灵敏度北斗/gps/galileo多模定位和授时关键技术、核心部件及系统研发，突破北斗核心通用芯片的应用适配能力，研发北斗终端关键产品。王建宙：连外表都很像，第二个要突破的是芯片，芯片当然是最重要的，它是核心，芯片这方面它的方向都是多模多屏，以前买手机你出国去旅游，要问我的手机在那个国家能不能用，有的飞机场还有这样的服务，我给你换个手机等等这样的服务，现在流行的手机是全制式的，也就是说多模多型的，不管你是什么运营商，什么国家的运营商，你到全世界任何地方你的手机就通用了，这个关键是芯片，这个已经变成事实了，这是第二个在芯片上还要进一步突破的，包括芯片还有其他的功能吧。iphone 8系列换上了iphone有史以来最强大、最智能的a11仿生芯片，拥有1个六核心cpu（2个性能核心，4个能效核心），从处理性能上来说，两个性能核心比a10 fusion芯片提升25%，四个能效核心比a10 fusion芯片提升70%。

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