如何看待全球超级计算机 TOP 500 榜单日本登顶，中国跌出前三？近年中国超算发展现状如何？ 第1页

嗯，那首先我觉得这个事情还是要向日本富士通的富岳表示祝贺，我们中国超算首次夺冠是2010年天河1A超过克雷的美洲虎，因此应该说在这个领域我们是后起之秀，而作为超算老选手的日本还是有些实力的。

日本超算的看点

日本作为老牌超算强国，往往能拿出不同于商业超算Intel CPU+英伟达GPU的独特架构，比如富岳的前一代“京”，就与富岳有些类似，使用了特别的SPARC处理器。

同样由富士通开发的“京”，是富岳的前身

在正式命名之前，富岳一直被成为“Post-K”（“京”的后续）

当然这一次日本夺冠在媒体上产生了不少影响，因为它的架构和之前流行的CPU+GPU架构都不一样，以及非常有特点的豆腐（tofu）网络，可能会进一步刺激中美拿出更先进的技术，感觉新一轮超算“军备竞赛”又要开始。

如果看前几年的top500排行榜的话，其实美国最强大的两个超算“顶峰”和“雪山”，都是同样一种GPU+GPU异构计算的这种架构，就是IBM Power9 CPU和英伟达的GPU，相比来说中国的神威太湖之光是采用了“片上融合异构众核”的创新架构，利用同一块CPU内部的大核+众核来改善传统异构计算的缺陷，并且全部使用的是中国自己的申威处理器，而这次富岳用的是富士通自己开发的A64FX，中日两国的最强超算都采用了自主开发CPU的方案。

CPU+GPU异构计算的一个缺点其实还是蛮明显，就是它的效率收到GPU和CPU通信效率的影响，损失较大。当然我想中日两国在其研究型的超算上不使用Intel和英伟达的芯片应该也有着展示国力、规避美国厂商控制的因素。

申威26010的处理器是一个典型的众核结构，MC是内存控制器，MPE（Management Processing Element管理处理单元）则通常被称为“主核”。

富岳的A64fx和申威26010的设计思路相近，也是众核设计，但A64fx里面没有专门用来管理和调度的“主核”，而是从每组相同的13个单元中各调用一个做管理单元。

从申威到富岳是展现出来一个近些年来超算领域非常有意思一个趋势，就是利用众核（Many-core）CPU的计算架构在CPU+GPU的异构计算统治超算领域多年之后，成为一种新的潮流。

日本的超算的架构是非常自己独特的特点和历史传承的，我自也己很喜欢看日本的超算架构，感觉就像是架构“万花筒”，相比商业超算齐刷刷的X86+CUDA（以及IBM家的Power），日本的超算领域总能玩出点新意，比如NEC SX系列的向量处理器，曾经用在著名的“地球模拟器”上。

虽然近些年来原本属于向量计算机的应用场景已经广泛被集群系统替代，但是向量计算机在解决特定领域的问题中却仍然很有价值。此外，日立的SR16000/SR24000系列则是在IBM以外少有的提供POWER架构计算平台的厂家。POWER架构的潜力还是很大的，美国位列第2、第三的“顶峰”和“雪山”都是POWER，如果日本厂商能拿出有实力的POWER产品应该也会很有看点。

关于这次的榜单

这次的榜单中，中国的几款国产芯片可以说是相当醒目，申威26010、国防科大迈创Matrix2000都算是“独门绝技”，美国的几台超算的架构倒是相当一致，英伟达GPU和Mellanox InfiniBand HDR都是标配。

这一期的Top500榜单前十名，IBM Power其实是最大赢家，天河2A上出现了神秘的国防科大迈创Matrix2000

中国好像是跌出前三了，但实际上来讲，这个Top100里面有三个榜单，那么第一个就是这个我们说的这个HPL。这个榜单的历史比较久，但是近些年来逐渐有认为它不符合目前的超算运用的趋势：https://www.top500.org/lists/top500/list/2020/06/

第2个榜单是HPCG，这个榜单被认为是一个更符合目前实际运用情况的基准测试，更重视内存和通信系统的考察：https://www.top500.org/lists/hpcg/list/2020/06/

在这项测试中中国的超算是比较吃亏的，即使是现在中国最强的神威太湖之光，也只能排到第9名，而这个榜上富岳的优势是扩大的，成绩是第二名顶峰的4.5倍，而LPL中大概只是2.8倍。

那另外一个则是Green 500，是比较每瓦性能也就是超算系统的能耗比：https://www.top500.org/lists/green500/list/2020/06/

日本的超算在能耗比上具有优势的系统则是更多的，而且出现了非传统超算领域的玩家，比如日本Preferred Networks为深度学习设计的MN-Core server以及ZettaScaler。那么它其实体现出来中美日三家相比是各有千秋，而日本还是相当具有技术实力的，特别是在富岳的原型机，直接就命名为“A64FX原型”的系统也在这个项目中上榜第四名。

还有一个常用的榜单是针对图计算性能的Graph 500：https://graph500.org/

没有了GPU加持的顶峰功力大减，不过其核数明显少于神威太湖之光（1000万核！）和富岳（400万核），看来众核处理器在写这个项目上优势很大，我们也看到国产商用超算厂商上榜，联想为德国莱布尼茨超算中心生产的SuperMUC-NG拿到第四名。

Graph500的另一个榜单是SSSP，参与这个测试的项目的系统比较少，目前名列榜首的是上面提到的SuperMUC-NG

揭秘“隐藏的榜单”

上面的这些排行榜都是以单台超算来排名的，而通过对Top500再次统计，可以解锁一系列“隐藏榜单”：https://www.top500.org/statistics/list/

比如说每个国家它到底有多少台电脑上榜，

在超算的数量上，中国是排名第1的，而在总计算能力上，相比中国目前的情况，美国稍强而日本稍弱，但基本上是各占1/4，剩下的1/4则由其他国家瓜分

再一个就是厂商占比，那么中国厂商也是前三名，第1名是联想（180台），第2名是曙光（68台），第3名是浪潮（64台），这三家都是中国厂商，展示出“中国制造”的巨大威力。但计算能力却相当“贫富不均”，富士通仅靠13台超算就实现了21.7%的计算能力。

通过深挖这个Top500列表，我们还发现一些有趣的事实：

中国超算10强：除了著名的神威太湖之光和天河2A，曙光的Pre-E级“高级计算系统”排名第四（这一台用了海光Dhyana，技术授权于AMD的Zen架构），而4~10名全部是联想，“Service Provider T”则让人猜测，它会是是腾讯还是淘宝？

在Top500超算中国的226台超级电脑中，联想、曙光、浪潮、华为霸榜，IBM一台也没留，“去IOE”进行的很成功，而在中国运行的非国产超算，只有武汉大学的SWARM使用的Dell/EMC的集群。

在Top500超算里，目前曙光和浪潮的电脑全部是在中国境内，而榜单中中国厂商提供给海外客户的超算，联想最多，华为其次

联想出口德国的SuperMUC-NG，复杂的水冷系统管道

按德国人的“技术宅”作风，SuperMUC-NG的用户资料严谨详实，是了解超算的好资料：https://doku.lrz.de/display/PUBLIC/SuperMUC-NG

联想的出口超算数量、国家和性能上都是国产厂商前列。从榜单中可以看出，国产品牌出口超算主要用于科研领域，除了上面提到的莱布尼茨超算中心之外，还包括了意大利的Cineca （意大利提供超算资源的非盈利组织），巴塞罗那超算中心，多伦多大学、维也纳科学集群和哈佛大学等等。

所以说超算的比较还要从多个维度来看，日本的富岳确实展现了非常强的技术实力，包括FUJITSU PRIMERGY的X86系统都占据了top500中的不少位置，目前国内在众核（申威）、协处理器（迈创）上都有非常强的竞争力，现在比较短板的地方是Intel/IBM Power那样单核性能更强的“大CPU核”，海光目前靠引进已经迈出了第一步，龙芯、飞腾、兆芯也在往这个方向走，未来可期！

过去跟导师做一个模型，去超算中心算一下，然后碰到一个印度留学生，恰好排在我们后面，问我，你们来算什么，要算多久？我说算一个六恒星系统模型，应该用不上一小时吧。印度人说，这种东西居然用超算？在印度这种很小的物理问题基本都是笔算，加上台式电脑辅助，不到一个月就能算出来。我说你们真厉害，印度人笑了一下，好像还有点自豪。

看到过一个新闻，说比利时新冠病毒肆虐，呼吸机不够用，死了很多人。有一个八十多岁的比利时老太太，主动拔下呼吸机让给年轻人，安详地离世，临死时说，我这一生经历了所有的幸福，没有任何遗憾，把机会留给年轻人吧。公知借题发挥，说比利时老奶奶的精神境界在浮躁的中国社会里是不存在的blabla。

但实际上，在中国呼吸机管够，自己都用不完，还要成千上万地卖到国外去，没有谁因为用不上呼吸机而死去，没有谁需要发扬什么伟大精神把呼吸机让给别人。超算也是同样的道理，我国超算部署数量世界第一，屁大的一个问题都能送到超算中心跑一跑，而印度之类的国家只能发扬一下艰苦奋斗精神笔算。

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  guo-jia-biao-zhun-ji-zhu-shen-ping-zhong-xin 网友的相关建议: 
      

更新一下，咱们已经建了两台百亿亿级别的超算

超算这种东西， 都是5年周期性的。 就和你家孩子还在高二呢，年年考试成绩年纪第一， 隔壁老王过来说 他家孩子考上了一本，就是比你家孩子强。 这也不算数吧。

当然现在日本家孩子确实是整条街最靓的仔。

另外又看了楼下一些回答，真的是特别搞笑，

我们没有超算的时候，--- 说我们是弱国。

我们有top级别超算的时候---说我们top500数量很少，只为了面子工程。

我们toop500数量都是美国2倍多的时候---你跟我说你平均分比较低。这不废话么，我基数大，当然更接近平均分。 美国要是只入围了一个超算是top1 ，拿效率直接 100%。

我承认我们和老美有差距， 但是不能每次都要从一大堆参数里挑一个我们不利的说好吧。

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  li-jie-1-2 网友的相关建议: 
      

说真的，筛查频率要是上来了，隔离的功效也就那么回事。

我们武汉从上周五到本周五，七天筛了六遍核酸（刚接到社区通知，今晚又要筛），等同于七天筛七次，而且是全市一起筛，对于应检尽检而不去检的人群，会赋予“灰码”，除了医院，哪儿都去不了，无处可逃。

筛到这种程度，隔离期的长短甚至于隔不隔离也就这么回事了。

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  nimingkeji 网友的相关建议: 
      

李登辉这个人，看似奸诈，实则昏聩。

台湾（省）从蒋经国手里交到李登辉手上时，产业方面是四小龙里最强的。韩国在李登辉主政时，人均在四小龙里陪坐末席。但是李登辉依据神棍张家墩的理论，做出戒急用忍的决定。台湾企业失去了最佳的升级产业，扩张市场的时机。

台湾相对于韩国的劣势，不是人才不够，技术不行，而是岛内市场不足，很难在自己的一亩三分地把产业养大做强，韩国毕竟还有5千万人。李登辉的总路线，就是放弃得天独厚的，的最大优势，与大陆市场若即若离。

所以这个人，见蒋经国坐半个凳子，分裂国民党的手腕绵长深远；方方面面精算犹如偷袭珍珠港前的军部，但是对大局的预测，笨的一塌糊涂，也是军部一个水平。归根结底，只是政客，不是政治家。

当然对中国大陆而言未必是坏事，这一点和香港李家把数码管项目搞的完全走样是一样的。

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  xuan-feng-65 网友的相关建议: 
      

这个问题问得太有槽点了，我给你们比较一下这两个历史时期，你们就知道槽点在哪了。

假如你用朱温代唐来作为五代起点的话，那么后梁开国是907年，北宋开国是960年，北宋灭北汉是979年。

然后曹魏篡汉是220年，司马篡魏是266年，西晋灭国是316年，然后北方五胡十六国一百多年，再然后才是南北朝。

发现问题在哪了么？

问题就在于“魏晋南北朝”与“五代十国”在时间长度上根本就不是一个量级的好吗？你认为五代十国碎片化，那么请问难道早期三国、五胡十六国时期就不碎片化了？你不能从一个几百年的时间长度里拎出来相对比较完整的时期，然后跟只有几十年长度的五代做比较，问为什么五代更碎片，这是没道理的。假如你非要比较一下这两个历史时期的异同，你首先应该问的是：“为什么魏晋南北朝会分裂这么久”（实际上，这确实是个很值得探讨的问题）。

好了，槽我吐完了，下面讲点干的。

实际上，五代十国看上去更碎片化的主要原因，是南方的分裂。因为在魏晋南北朝时期江南基本上一直都是一个统一的政权，所以等到了五代这，南方裂成好几块看着就比较诡异。

那么这是为什么呢……

很简单，开发度不同啊亲！

汉代南方的开发程度是非常、非常、非常低的，你以为孙策据有江东是整个江南都在他的控制之中么？不是的，孙吴政权的精华就在长江沿线，当时南方大片地区还处于未开发状态。

岭南地区直到宋代都是典型的“欠发达地区”，所以根本的问题在于魏晋南北朝时期的南方根本没法分裂成那么些个小国……你看看南汉的地盘，在魏晋时期那有几个人？

在南北朝末期，北周灭北齐时大概有户三百五十九万、口近千万；北齐有户三百零三万，口近两千万。那么南陈呢？

户五十万。

所以传统概念中的“江南富庶”不是整个长江以南都很富庶，而是江南地区的苏州扬州等几个地区非常富庶，其他地方属于被代表、被平均的那个。刘宋大明8年时扬州有24万户，人口总数接近当时刘宋总人口数量的1/3^[1]，唐代耕耘了几百年，才慢慢把南方经济发展起来的。

在开天时期，天下还是这个样子的：

你再感受一下这个人口密度

然后到了北宋时期，这个人口密度终于算是上来了

所以说五代给人一种“更加分裂”的感觉，从本质上来说是因为南方的开发度高了，住的人更多了，经济也更发达了，所以就能够同时出现好几个小国了。三国时期孙吴还在卖力地开荒拓地，甚至从南方深山老林里抓野人去屯田，而到了唐代末期这些野人的后代终于成为了农民（当然，也可能是死光了，换了一波人），能够愉快地建个小国了！

相比之下北方的兄弟们就比较悲惨一些，一千多年了该怎么内卷还怎么内卷，该怎么互殴还怎么互殴。

啊，果然是一个历史时期的出现，不仅取决于当时人们的努力，也要看历史的进程……

参考

1. ^ 梁方仲：《中国历代户口、田地、田赋统计》

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  feng-yao-54-89 网友的相关建议: 
      

共产主义政党长期治理的喀拉拉邦在印度处于人类发展指数的前茅，这就是共产主义对印度的影响。

另外，南亚人是非常非常喜欢取经名的。这也是一个地域特色了。

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  yangbingli 网友的相关建议: 
      

热力学里面有非完整约束，比如对一个封闭体系，所有粒子的总能量就是就是一个定值。系统的运动轨迹被约束在6N-1维的一个超表面上了。同时这个系统是不可积的，系统是在超表面上各处的概率相同，这是统计力学与热力学联系的关键。然后你就可以得到配分函数了，就得到了热力学量。应该说热力学里面没有完整约束，因为如果有的话，系统总是可以约化为多维环面上的谐振子，体系是完全确定的，就谈不上热力学了。

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