10月7日,美国商务部「工业与安全局」(BIS)公布的「升级板」出口管理条例,将「超级电脑」列入管制出口项目。只要「运算能力」超过BIS公布的标准,所有出口到中国供「超级电脑」使用的零组件,皆在管制之列。
具高速运算能力的「超级电脑」,是基础科学、气象、国防等重要的工具。美国是最早发展「超级电脑」的国家,1976年美国克雷(Cray)研究所,推出每秒可执行8000万个指令的超级电脑「CRAY-1」用于气象预测。克雷是当时超级电脑的领导厂商,雄霸超级电脑市场多年。
在半导体技术不断地精进下,超级电脑的运算能力「一日千里」,用途日益广泛。
超级电脑主要的用途为国防上的核武模拟、弹道飞弹轨迹模拟、航太研究、气象预测、新药开发等等。超级电脑在军事方面用途很多,是军事「科技化」、「现代化」的「升级」「利器」,美国为了「遏止」中国超级电脑的进步,防止中国将超级电脑用于军事用途,提升中国的军事实力。
中国目前在超级电脑的实力如何?我们可透过对全球超级电脑排名的Top 500,一窥其「堂奥」。
1993年由德国「曼汉大学」的缪尔、美国「能源国家研究所科学计算中心」的史卓梅尔及赛门、美国「田纳西大学」的唐加纳,共同主持推动全球500大超级电脑排行榜(Top 500)计划。
从1993年起,Top 500于每年的六月及十一月,各发布一次全球500大超级电脑「排行榜」,由此排行榜可窥见各国在超级电脑研究的实力与成果。
最近一次发布的Top 500排行榜为2022年6月。排名第一的超级电脑是美国惠普公司旗下HPE Cray EX235a系统的「边境」(Frontier)超级电脑,挤下日本的「富岳」(Fugaku)超级电脑。
「边境」超级电脑采用超微(AMD)第三代AMD Eypc 64C CPU,最高运算速度为每秒1102 千兆次浮点运算 (Peta FLOP),大幅超越第二名「富岳」超级电脑的每秒442千兆次浮点运算。
「富岳」超级电脑是由日本「理化学研究所」 (RIKEN) 与「富士通」 (Fujitsu) 共同研发的超级电脑。
「富岳」超级电脑于2020年6月首度登上全球超级电脑的榜首,之后于2020年11月,2021年6月及2021年11月四度蝉联全球第一,直到今年6月方被「边境」超级电脑取代。
排名第三为芬兰「LUMI」超级电脑,属HPE Cray EX235a系列,最高运算速度为每秒151.9 千兆次浮点运算。第一、第三名,皆属同一系统,不同的是「边境」超级电脑拥有约873万个「运算核心」,而「LUMI」超级电脑仅有约111万个「运算核心」。
排名第四的「Summit」是美国能源部「橡树岭国家实验室」与IBM共同打造的超级电脑,属IBM Power System AC922系列,最高运算速度为每秒148.6 千兆次浮点运算。
排名第五为美国的「Perlmutter」也是属IBM Power System AC922系列,最高运算速度为每秒94.64千兆次浮点运算。
排名第六为中国的「神威太湖之光」,采用自行开发的神威SW26010 CPU,最高运算速度为每秒93.01千兆次浮点运算。
排名第七为美国的Perlumtter 超级电脑,属HPE Cray EX235n 系列,最高运算速度为每秒70.87 千兆次浮点运算。
排名第八为美国的「Selene」超级电脑,最高运算速度为每秒63.46 千兆次浮点运算。
排名第九为中国的「天河2A」,使用英特尔Xeon E5 CPU,最高运算速度为每秒61.44 千兆次浮点运算。
排名第十为法国的「Adastra」,使用HPE Cray EX235a系列,最高运算速度为每秒46.1 千兆次浮点运算。
前十名超级电脑中,美国占五台,中国占二台,日本、芬兰、法国各有一台,美国领先群伦。芬兰、法国这两台超级电脑,为美国HPE EX235a系列,美国血统的超级电脑,实际占全球前十大的7成。
不过放大到整个500大来看,中国有173台超级电脑入榜,占34.6%,高居全球第一。美国128台超级电脑入榜,占25.6%,居全球第二。
日本33台超级电脑入榜,占6.6%,居全球第三。德国31台超级电脑入榜,占6.2%,居全球第四。法国22台超级电脑入榜,占4.4%,居全球第五。
加拿大14台超级电脑入榜,占2.8%,居全球第六。英国12台超级电脑入榜,占2.4%,居全球第七。俄罗斯7台超级电脑入榜,占1.4%,居全球第八。
义大利6台超级电脑入榜,占1.2%,居全球第九。荷兰6台超级电脑入榜,占1.2%,居全球第十。
我国有2台超级电脑入榜,占0.4%,居全球第28名。
由此看来,中国在超级电脑的实力不容小觑,这是以数量来看。
不过若是用运算力来看,美国还是领先中国,美国超级电脑运算力,在Top 500的占比高达47.4%,居全球第一。日本超级电脑运算力,在Top 500的占比达14.2%,居全球第二。中国超级电脑运算力,在Top 500的占比达12%,居全球第三。
由此可见,中国在超越电脑领域,「以量取胜」,美国政府为了战略意义及持续领先,祭出对中国超级电脑的「管制令」是「顺势发展」的结果。
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