如何评价神威太湖之光打败天河二号在超算 Top 500 榜单中登顶第一？
当“神威·太湖之光”在2016年以压倒性优势问鼎世界超级计算机性能排行榜（Top 500）榜首时，这不仅是中国科技界的一项里程碑式成就，更是全球高性能计算领域格局的一次重大洗牌。它标志着中国在超级计算机研发制造能力上取得了历史性的突破，从“跟跑者”向“领跑者”的身份转变，引发了全球科技界和战略分析家们的高度关注和深度解读。
一、 技术上的飞跃：自主创新铸就辉煌
“神威·太湖之光”最引人瞩目之处在于其完全自主的国产化设计和制造。此前，全球超算领域的领导者，如美国和欧洲，在很大程度上依赖英特尔的CPU和NVIDIA的GPU等核心部件。而“神威·太湖之光”则打破了这一格局，它采用了国产的申威（Sunway）众核处理器。
1. 众核架构的颠覆性： 申威处理器采用了与传统X86架构截然不同的众核设计。简单来说，这意味着一个处理器内集成了数量庞大的、相对独立的计算核心。相较于传统架构追求单个核心的强大，众核架构更侧重于通过海量核心的并行计算来达到极高的整体性能。这种设计理念，对于处理大规模并行计算任务，如天气预报、气候模拟、分子动力学研究、宇宙模拟等，具有天然的优势。
2. 自主可控的核心竞争力： “神威·太湖之光”的成功，最关键的一点在于其核心计算单元——申威处理器——是完全由中国自主研发、设计和制造的。这摆脱了对国外关键技术的依赖，为中国在国家安全、战略科技和关键基础设施建设方面提供了坚实保障。在国际关系日趋复杂、技术封锁和壁垒可能出现的背景下，这种自主可控能力具有无可估量的战略价值。
3. 能效比的突破： 超级计算机的能耗一直是其运行成本和部署环境的一大挑战。“神威·太湖之光”在性能大幅提升的同时，其能效比也表现出色。虽然具体的能效数据需要结合实际应用场景进行评估，但能够在一个榜单上同时获得性能和能效上的优异表现，说明其在系统设计和功耗优化上都达到了很高的水平。
二、 榜单登顶的意义：不仅仅是数字
“神威·太湖之光”以其惊人的计算速度（峰值性能和持续性能均远超此前榜首的天河二号），直接证明了中国在超级计算机制造领域已经跻身世界顶尖行列。
1. 技术实力和科研能力的国家名片： 登上Top 500榜首，是中国国家科技实力和科研创新能力最直观、最权威的展示。这不仅是对中国科学家、工程师团队多年辛勤付出的肯定，也极大地提升了中国在国际科技舞台上的声誉和影响力。
2. 推动中国高性能计算产业发展： “神威·太湖之光”的成功将极大地激励国内在高性能计算领域的进一步投入和研究。它会带动相关产业，如芯片设计、制造、系统集成、软件开发等生态链的协同发展，形成良性循环。
3. 战略性应用领域的重要支撑： 超级计算机是国家重要的战略性基础设施，对于提升国家在科研、国防、经济和民生等多个领域的竞争力至关重要。
科学研究： 在气候变化预测、新材料研发、生命科学（如基因测序、药物研发）、天体物理模拟等前沿科学领域，“神威·太湖之光”将提供强大的计算能力，加速科学发现的进程。
国家安全： 在国防科技领域，超级计算机是进行弹道模拟、核试验模拟、密码破解与防护、情报分析等不可或缺的工具。
经济发展： 在金融建模、石油勘探、航空航天设计、工业仿真、人工智能训练等领域，高性能计算的应用能够带来巨大的经济效益和技术革新。
民生服务： 如更精确的天气预报、更复杂的交通流量模拟、更高效的城市规划等，都离不开强大的计算能力。
三、 对全球超算格局的影响：挑战与合作并存
“神威·太湖之光”的登顶，对全球超算格局产生了深远的影响：
1. 打破了西方技术垄断： 长期以来，高性能计算领域在很大程度上被西方企业所主导。中国“神威”的成功，尤其是其核心部件的国产化，为全球用户提供了除传统西方厂商之外的另一种高品质选择，并在一定程度上挑战了既有的技术垄断格局。
2. 激发国际竞争，推动技术进步： 这种来自中国的强大竞争，无疑会促使其他国家和厂商加大研发投入，加速技术创新，以保持其竞争力。这种良性的竞争有助于整个高性能计算领域的快速发展。
3. 合作与交流的新机遇： 尽管存在竞争，但超级计算机的研发和应用也需要广泛的国际合作。中国在超算领域的崛起，也为国际科学家、研究机构和企业提供了新的合作伙伴和交流平台，共同解决全球性挑战。
四、 挑战与未来展望
当然，站在榜首并非终点。对于“神威·太湖之光”以及中国的高性能计算发展而言，仍面临一些挑战：
应用生态的建设： 硬件性能再强大，也需要与之匹配的软件和应用来充分发挥。如何吸引和培养更多优秀的应用开发者，构建繁荣的应用生态，是关键所在。
软件优化与性能调优： 众核架构虽然强大，但在特定类型的应用上，可能需要更精细的软件优化和性能调优才能达到最佳效果。
人才培养与吸引： 维持和发展高性能计算领域的领先地位，离不开持续高素质人才的培养和引进。
总而言之，“神威·太湖之光”的登顶，是中国科技自信和创新能力的集中体现。它不仅是中国在高性能计算领域的一项技术壮举，更是国家战略科技实力的重要标志。这一成就，预示着中国在推动科学发现、解决重大挑战、服务国家发展战略以及提升国际科技影响力等方面，将扮演越来越重要的角色。它的成功，激励着整个中国科技界，也为全球高性能计算的发展注入了新的活力和可能性。
网友意见
白天看到这个消息非常振奋，当即就去找导师汇报！
我：“中国造了一台新超算，100PFlops！”
导师的第一反应是：“功耗多少？”
我：“15MW”
导师：“Holy sh*t!”
我：“他们没用 Intel 的芯片。”
导师：“oh that makes sense”
我也不是黑 Intel，但实在是x86架构的历史包袱太重了，想要实现 性能/功耗比的重大提升，这是一个迈不过去的坎。 我在
如何看待 19 岁少年想做出在目前 Intel 同等计算性能下降低 80% 功耗的全新电路系统芯片？ - Sean 的回答这个回答中就提到过，Rex Computing 的人在做的事之一就是砍掉Cache，用 Scratch Pad Memory 取而代之。而在太湖之光的众核架构中的大量 Slave core里面，采用了同样的思路，只保留了instruction cache。data cache用Scratch Pad Memory代替，避免了众核情况下的cache coherence带来的大量性能和功耗浪费。（Master core 里面有正常的Cache），我觉得这是太湖之光实现高性能/功耗比的一个重要原因。 而且Slave core只支持user mode，于是我猜测它在TLB上面应该也有精简。但目前 SW26010 芯片还没有详细的文档资料，所以这点我也只能猜测。
至于采用众核架构，可以说是大势所趋，美帝一些新的系统用的也是Intel的众核Knights Landing芯片，据说性能也很不错。
至于指令集，Jack Dongarra在他的报告里特意强调和Alpha的指令集没有关系，所以哪怕神威前几代芯片和Alpha 有渊源，但这次应该真没有。。
然后更令我惊喜的是不光系统搭起来跑了Linpack，而且还有三项应用入围了Gordon Bell奖的最终名单 （这个算是超算界最厉害的奖了）。充分说明太湖之光已经形成战斗力了啊！
最后冷静下来谈一谈不足之处： HPCG的跑分。为什么HPCG跑分重要？因为它比Linpack更接近真实应用的场景，更能体现出内存系统的瓶颈。用一个汽车的比喻来讲，Linpack的跑分更像是汽车的百米加速指标，而HPCG更像是到真实的赛道上去跑——这时候就不光是加大马力就能行的了，操控性等其他因素也很重要。
太湖之光在HPCG的测试下只达到了它0.3%的峰值性能，总的算下来还不如天河二号。说明其在 memory 和 network 的性能上存在很大的瓶颈。这其实还是挺不乐观的。
最最后还是不要掉以轻心，美帝这边正在奔着exa-scale （1000 Pflops) 努力，计划在2023年拿出性能达到exa-scale，功耗小于20MW 的超算。（美帝目前没有建造类似天河二的系统很大程度上是因为功耗的限制，放眼望去基本都是10MW 以下的） 眼前就有GPU带来的变革，DARPA 为此也投资了不少黑科技的项目， 而且这个新闻一出，估计跟国会要钱更容易了…… 革命尚未成功，同志仍需努力啊！
w作为前HPC从业只能说江南所很强，用落后两代的工艺造出跟英特尔下代众核相当的产品，还比英特尔先投入应用
修改：
看到楼下貌似喷子回复出现，特此针对喷点补充一下：
1）中国无论天河-1还是天河-2现在都是满负荷运转，根本没有闲置问题，天河1不说了，现在用得排队，天河2的国防科大自己想测试下节点都经常没资源，所谓天河-2上利用效率不高也是相对于去目的的，把资源满负荷当然容易，以前跟袁学峰教授合作过，这么说吧，人家所谓利用不充分是说重大科研课题放在天河-2上的没他们期望的比例高，至于金融类动漫类低层次的应用，人家根本没把它们当正经应用（这类应用由于门槛低，并行度高，很容易占用大量计算资源），国防科大和广州天河的袁教授期望的是天河－２在国家重大专项等高层次应用上更多做出贡献，比如核物理，流体力学等代表超算顶尖水平的应用更多（这也是天河－３继续获得国家拨款的主要依据，国家一点都不傻），这当然有一定难度，因为天河-2是异构计算机，想充分利用这些资源，代码几乎都得重写，实际上，在美国TITAN上由于用了GPU， 这类应用推进的也不怎么样。
2）以我在HPC工作接触的情况来看，江南所这个超算完全不用担心上述问题，因为江南所是军方背景，他们搞得计算机一个主要应用就是核物理仿真，中国在核物理仿真方面几乎全部代码都是自主搞得，而且很多代码都是针对江南所的计算硬件专门设计的，编译器加速库等生态系统一应俱全，因此这些在天河－２上遇到的问题，反而在神威上可能不是太大问题，一个例子就是神威超算刚上线，一个核物理仿真在神威上就取得了40P的惊人效率，并且有三个应用已经入围超算应用国际大奖评选了（效率3占到理论峰值多30%的超算应用是惊人的，实际上写过程序的都知道，别说超算，即便多核计算机，一般的应用能达到系统浮点峰值30%都是挺不错了）。
当然相应的，神威上部署民用应用，比如金融／动漫渲染之类低层次应用，反而难度会大一些，基本上代码得重写或者大改，但是对这种层次的超算，这些低水平应用本来就不是重点。
３）有个号称做HPＣ的从业者在本贴居然吐槽这超算是浪费钱，不如把它拆成工作站给大家？说这话还号称自己搞过超算，是民科超算吗？
对很多核物理和流体，计算电磁学等高端计算来讲，现在超算不是能力太强，是太弱，因此只能千方百计地降低计算复杂度＋各种简化，实际上即便是天河－２，做流体的直接数值模拟，也根本达不到可用的尺度，这里居然“超算从业人员”吐槽超算没用不如工作站，他搞的超算应用是“算盘”的算吗？
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