前不久，最新一期的全球超級計算機500強榜單公布，在業內外引起了不小關注。

該榜單顯示，日本超級計算機“富岳”（Fugaku）連續第四次登頂榜單，緊隨其后的是美國超級計算機“頂點”（Summit）和“山脊”（Sierra），中國超級計算機“神威·太湖之光”，本次排名第四位。

由于長期以來，超算都被普遍視為綜合國力的象征之一，而且此前主要是中美兩國在這一領域你追我趕，數年內幾乎輪流做冠亞軍。所以該消息傳回國內，不少人有些吃驚。

甚至有人翻出更長時間線內排名的變化：2016年底，“神威·太湖之光”成為全球第一超級計算機，此后連續四年霸占榜首位置；然而2020年，被異軍突起的日本“富岳”一舉反超，且富岳連續四次蟬聯，“神威·太湖之光”則“一路淪為”第四名。

“神威·太湖之光”超級計算機（新華社記者李響攝）

“怎么中美這兩個超算強者最近兩年反倒排到日本后面了？”“我國排名竟然不敵日本，中國超算這是掉隊了？”一時間，許多不明所以的吃瓜群眾，產生了許多疑問。

我們找行業專家聊了聊后發現，這事沒這么簡單，但總的一點，我們仍可以對自己國家的超算水平保持充足信心。

榜單排名該怎么看？別只看第一

在回答諸多疑問之前，我們需要了解下這個榜單背后的意義。

首先，全球超級計算機500強榜單始于1993年，是國際組織“TOP 500”對全球近2000個超級計算機項目進行運算速度、功耗以及運算能力方面的排名，每半年發布一次，主要編撰人是美國田納西大學電氣工程和計算機科學教授杰克·唐加拉。

其次，何為超級計算機？簡單來說，就是具有超級計算能力的機器，可以應用于模擬核試驗、生物醫藥、新材料研究、天氣預報、太空探索、人類基因測序等領域，堪稱“大國重器”。

因此，全球超級計算機500強榜單排名，不僅是一個國家超級計算能力的展現，更是一個信息技術、半導體技術和綜合數據處理技術乃至國家科學綜合實力的重要反映。

也正是基于這一點，不少人對我國超級計算機在這個榜單上排名毫厘進退，都格外關注。

從最新一期公布的榜單來看，我國超級計算機的排名似乎有些“不如人意”：

“富岳”運算速度達44.2億億次每秒；“頂點”運算速度為14.9億億次，約為“富岳”的1/3；“山脊”運算速度在每秒9.5億億次。相比之下，“神威·太湖之光”運算速度為每秒9.3億億次，國防科技大學開發的“天河2A”運算速度為每秒6.1億億次。

2021年11月全球超算500強榜單前10名

但需要提醒的是，如果一定要從該榜單出發判斷一個國家的超級計算機實力如何，那么并不能只看前幾位的排名，還要看這個榜單中，一個國家能上榜的超級計算機數目有多少。

從更長時間線上看，2016年，在全球超級計算機500強中，中國占有167個席位，美國占有165個席位；2020年，在全球超級計算機500強中，中國占有的席位上升至226個席位，美國占有的席位下降至109個席位。

就最新這一期榜單來看，中國的超級計算機進入榜單的有173臺，占比為34.6%。排名第二的是美國為149臺，占比為29.8%。

換句話說，時至今日，在Top500這個榜單里，中國超級計算機的占比一直都排名第一。

從“玻璃房事件”到雙雄爭霸

在諸多超級計算機的發展歷史事件中，有這樣一個廣為業內流傳的故事：

上世紀80年代，中國石油工業部斥巨資從美國購買了一臺IBM大型計算機。但為了封鎖超級計算機的核心技術，美方并未給予中國對這臺計算機的自由使用權——這臺超級計算機被安置在一個透明的玻璃房中，啟動密碼和機房鑰匙都在美方手中，我國的科研人員要使用超級計算機，就要接受美方對使用過程的監控及研究成果的審查。

“玻璃房事件”的屈辱，刺激了我國研發超級計算機的決心和毅力。1986年，“863計劃”實施，中國正式開啟了超級計算機的研發之路。從1986年到2016年，三十年的時間里，大量科研工作者投身這一偉大工程，前仆后繼，終于推動我國在這一領域全面開花：

2004年，中科院成功研制“曙光4000”十萬億次計算機，進入世界超級計算機500強前十；

2008年，中科院成功研制“曙光5000”百萬億次計算機，同樣進入世界超級計算機500強前十；

2009年，國防科技大學成功研制“天河一號”千萬億次計算機，我國成為第二個研制成功千萬億次計算機的國家；

2010年6月，中科院成功研制“星云”千萬億次計算機，成為世界超級計算機500強第二名；

同年11月，國防科技大學升級的“天河-1A”系統，成為了世界超級計算機500強第一名；

2010年底，江南計算機研究所的“神威·藍光”成為第一個全部采用國產CPU，同時實現千萬億次計算的超級計算機；

2013年6月起，國防科技大學的“天河二號”，連續六次位居世界超級計算機500強第一名；

天河二號超級計算機系統

2016年底，“神威·太湖之光”問鼎全球第一，并連續四年霸占世界超級計算機500強榜首。

截止到目前，我國在超級計算機領域已經具備多員“猛將”：國防科技大學的銀河系列、天河系列，中科院的曙光系列，聯想的深騰系列，無錫江南計算機研究所的神威系列。

憑借這些“猛將”，我國與美國在超級計算機領域呈現你追我趕的態勢。尤其是過去十數年里，我國與美國都是這個榜單冠軍寶座的常客，雙雄爭霸，好不熱鬧。

掉隊？早已換了新賽道！

既然中美兩國輪流著稱霸，為什么最近兩年排名第一的反倒成了日本呢？難道真的是掉隊了？

中科院計算所研究員張云泉表示，雖然“富岳”近些年來在全球超級計算機500強榜單中大放異彩，但日本超算的發展其實并不猛烈，甚至都有些“強弩之末”的意味。

“可以說，日本是趁著中美超算競爭激烈，尤其是美國對中國超算技術卡脖子，‘突襲’TOP500榜單，從而占據冠軍位置兩年之久。”他說。

榜單編撰人杰克·唐加拉也表達了同樣的觀點。他表示，日本在新一代超級計算機領域起步較早，但因為其運算速度的指標設定較低，所以在新一輪E級超算（即百億億次超算）競爭開始時，日本在中美兩強還在開發E級超級計算機時“撿漏了”四個世界第一。

日媒也相當清醒地表示：雖然“富岳”連續4次登頂榜首，但失去首位寶座只是時間問題，因為中美正在開發新一輪E級超算。

公開報道顯示，中國在E級超算領域布局已久，目前已有“神威”E級原型機、“天河三號”E級原型機和曙光E級原型機3個不同技術路線的原型機系統完成交付。

另有外媒報道稱，美國投入近90億美元正在研制更先進的超級計算機，也擁有3臺E級超級計算機，“性能或比中方的略高一些，但總體上相互之間的水平相當。”

一位業內分析師告訴本刊記者，目前，世界上業界公認的E級機標準是在40MW的額定功耗下達到百億億次每秒的浮點計算速度，日本的“富岳”功耗過高，并不具備爭奪世界上第一臺E級超級計算機的資格。

“而且從資金投入來說，日本也不具備中美兩國的實力。總體來說，在超級計算機這方面，中美已經換到了新賽道上，而日本要想和中美同場競技，還差點距離。”

張云泉透露，目前看來，中美兩國的E級機世界冠軍決戰可能最早要到2022年6月才能見分曉。

機器用起來更重要，要提升人才儲備

發展超算，只要把超級計算機做到最領先，就夠了嗎？當然不是。

“超級計算機最重要的不是把那個機器給做起來，機器不僅要做起來更要用起來，要讓它對我們實際的創新課題及產業發展起到驅動作用，這是最重要的。”ASC世界大學生超級計算機競賽組委會委員劉軍曾這樣告訴本刊記者。

當前，盡管我國在硬件方面投入規模大，但是在這些超級計算機上跑的這些應用和軟件，尤其它如何與實際的產業和科研創新相結合的能力，相對來說還較弱。

超算領域有個“諾貝爾獎”——“戈登貝爾獎”，這個獎設立于1987年，是國際上高性能計算應用領域的最高學術獎項，主要頒發給高性能應用領域最杰出成就。

在2016年之前，美國、日本曾壟斷該獎項長達近30年。直到2016年，我國才在這個獎項上“破冰”，隨后又在2017年、2020年獲此殊榮。

最新消息顯示，當地時間11月18日下午，在美國密蘇里州圣路易斯舉行的全球超級計算大會上，來自中國的14人超算應用團隊基于新一代神威超級計算的算力，憑借“超大規模量子隨機電路實時模擬（SWQSIM）”應用，一舉斬獲2021年度“戈登貝爾獎”。

在國家超級計算濟南中心，工作人員在查看存儲設備運轉情況（新華社記者郭緒雷攝）

取得這樣的成績固然可喜，但還需要看到，我國超算發展遠沒到可以放心慶功的程度。

中國工程院院士王恩東表示，中國超算人才儲備遠遠不足。更為關鍵的是，相對于美國等超算領域強國而言，中國超算研發人才具備相當實力，但在超算應用人才方面存在短板。

多位超算行業專家告訴本刊記者，當前我國超算人才培養存在地區不平衡的問題，東部沿海地區高校科研經費及項目機會較為充裕，而中西部地區高校科研經費及項目機會則比較匱乏。“我國發展超算的技術人才儲備仍需加緊提升。”