中国超算全面统治最新全球500强：它对生活的影响超乎你想象 _小知识

出品：科普中国
制作：科了个普雁丘客
监制：中国科学院计算机网络信息中心
2017年11月14日，国际TOP500组织发布的超级计算机性能榜单显示，中国制造的新型超级计算机“神威·太湖之光”持续占据首位。同时，它还和“天河二号”第三次携手夺得前两名。这次榜单的第三名是来自瑞士国家超算中心的升级版Piz Daint ，美国则20年来首次无缘前三。
令国人为之兴奋的成绩不止于此，这次榜单中，中国上榜超级计算机系统数量第一次超越了美国，并且在数量上对美国形成了压倒性的202比143 。要知道在6个月之前，这个数字还是美国169 vs 中国160！中国上榜超算系统的暴增也令美国上榜的超级计算机数量降至25年来的最低水平。
此外，中国在总体性能（aggregate performance）这一指标上也超过了美国。目前，中国占TOP500榜单浮点计算力的35.4% ，美国以29.6%位居第二。短短半年时间，中国在总体上和尖端领域都实现了对美国的压制。超算与高铁一样，正在成为中国科技实力和工业能力的新名片。

图1. 神威·太湖之光超级计算机（图片来源于网络）
下面是与这次榜单相关的一些数字。
202部：在全球超级计算机TOP500榜单中，中国以202部居首，超越美国的143部。
605平方米：作为连续三届的榜单霸主，神威·太湖之光超算的占地面积达到605平方米，假如你家房子的面积是一百平方米，这台超级计算机是其6倍左右。
40960块：整台“神威·太湖之光”共有40960块处理器，这种处理器就是我们自主设计生产的国产芯片——“申威26010”众核处理器。
12.5亿亿次：“神威·太湖之光”的运算峰值能达到12.5亿亿次，是世界首台峰值运算速度超过10亿亿次、并行规模超千万核的划时代新型超级计算机。
32年：这套系统1分钟的计算能力，相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。
200万：如果用2016年生产的主流笔记本电脑或个人台式机作参照， ‘“神威·太湖之光”相当于200多万台普通电脑。
18亿元：这台计算机的造价约2.73亿美元，约合人民币18亿元。

图2 神威·太湖之光超级计算机（图片来源于网络）
超级计算机由于具备多个并行的高速运算核心，能够实现远远高于一般计算机的运行速度。由于普通人较少接触实际应用超算的行业或者领域，对超算的作用缺乏感性认知，因此经常会觉得超算与我们的生活有强烈的距离感。
实际上，超算对日常生活的影响可能远超你的想象。目前超算系统中常见的计算模型有：天气预报模型、地球模拟器模型、飞行模拟器模型、分子蛋白质折叠模型和神经网络模型。
看过下面的几则超算应用，相信你会感受到超算离我们并不遥远，反而可能早已渗透到我们生活的方方面面。
1.“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”——利用超算结合气象观测大数据，提高对天气预测和环境事件预报的准确度
只要有算法和模型，所有计算机都可以进行天气事件的预测，问题是能有多准确。天气预报精准预测的核心困难，简单说就是计算量太大了，影响最终结果的参数太多，太复杂，导致这个模型非常敏感。貌似随机的天气情况是由巨量的动态参数决定的：湿度、压力、海拔、地形。唯有超算才能够胜任规模如此庞大的计算任务。

中国超算全面统治最新全球500强：它对生活的影响超乎你想象

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