中美日等国家的E级超算统统推迟面世,背后到底发生了什么事情?

都2022年了 , 前几年网络上铺天盖地欢呼的E级超算 , 为什么现在还没能制造出来?
所谓的E级超算就是每秒可以进行百亿亿次数学运算(1EFLOPS)的超级计算机 , 这是人类超算发展的一个里程碑、下一顶“皇冠” , 有望在解决全球能源危机、气候变化、环境污染等重大难题上发挥巨大作用 。
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超算测试
目前世界运算最快的超级计算机是日本的富岳 , 它的峰值运算速度达到537212.00Tflops , 也就是0.53Eflops , 已经算一只脚迈进了E级超算的门槛 。
需要解释一下 , 国际上公认的E级超算是指对双精度浮点(FP64)的算力 , 如果针对低精度运算速度 , 那百亿亿次运算速度的超级计算机早就出来了 。 特斯拉2021年公布的超级计算机Dojo , 它的算力就号称达到1.8Eflops , 不过它是基于FP16的低精度 , 而日本富岳如果使用FP16测试 , 速度可以达到2Eflops以上 。
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Frontier超算
真正意义上的E级计算机 , 目前还没有真正被制造出来 , 但美国、日本、欧洲等均有E级计算机在研制之中 。 其中美国的Frontier超算的进展最快 , 最新消息称其已经完全建好 , 就差公开投入使用了 。
我国在E级超算方面也没有落后 , 神威E级、曙光E级及天河三号早就已经制造出原型机 , 这3款E级超算都有望在今年投入使用 。
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天河三号E级超算原型机
中美日等国家的E级超算统统推迟面世,背后到底发生了什么事情?】前几年就开始热炒 , 2020年就要出来的E级计算机 , 为什么到现在都还没出来呢?个人觉得主要有如下几个原因:
一、需求方面
需求是推动科技发展的主要动力 , 由于超算几乎应用在所有的前沿科技研究、大型工程、互(物)联网等领域 , 其需求一直很强劲 , 这也是超算保持快速发展的一个原因 。
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天河二号超级计算机
现在超算的需求一样很旺盛 , 但也出现了一些不同角度的思考声音 , 认为超算不应该是追求峰值速度的模式 。 Top500榜单创始人、超算专家杰克·东格拉就称:“速度并不意味着一切 , 尽管汽车达到300公里/小时的速度 , 但大多数汽车的真正价值在于限速范围内安全可靠地行驶 。 ”
因此 , 新一代的超级计算机 , 它们将考虑更多的因素 , 包括具有更好的经济性、可靠性、环保性等 。
二、能耗问题
E级计算机除了运算速度快之外 , 它对能耗也是有严格要求的 。 如果仅是不断增加处理器 , 那么体积和功耗会不断增加 , 这并不是超算可持续的出路 , 目前业内公认的E级超算能耗标准是在40MW以下达到每秒百亿亿次 。
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计算机内部
各国新一代超级计算机都非常注重能耗问题 , 美国“极光”E级超算设计功率为40MW , 我国首台E级超算据悉不会超过30MW , 而欧洲更是致力于将其首套E级超算能耗控制在10MW内 , 这些目标都将使得研制E级超算需要花费更多的时间 。
三、芯片短缺
从2020年开始出现的芯片荒虽然主要是在汽车、智能手机等领域 , 但是这些芯片不断涨价 , 导致出现“虹吸效应” 。 芯片厂家将产能集中在消费级芯片的生产上 , 在一定程度上也影响了超算芯片的生产速度 。