#2022生机大会#

人类不断追求极致的算力，在处理复杂的问题中探索更强的运算性能。目前的芯片工艺已经可以实现每秒万亿次的计算，但是还不够。非常复杂的问题恐怕需要用上超级计算机来解决，在这方面中国超算斩获世界第一，表现如何呢？超算有何应用前景？

中国超算斩获世界第一

在现代文明社会，不管做什么都离不开数据处理。网购，春运抢票以及使用各类互联网服务等等，都会产生大量的用户数据。

一般来说每天数亿次的用户访问已经是非常高了，也就春运抢票期间和双十一等期间会出现流量洪峰，同时出现海量的用户访问服务器，如果没有良好的应对能力，很可能会出现服务器崩溃的情况 。

于是出现了云计算，在云端场景中处理用户范围，通过数据中心保障用户服务体验。这些场景都有一个特点，那就是需要面临庞大的计算工作量。

这些计算还能通过普通计算机来完成，如果是量子计算模拟，天气预报以及遥感监测等计算问题呢？恐怕就需要用上超级计算机了。

在超级计算机领域，美国是一大开拓者，1976年美国克雷公司成功打造出超级计算机，每秒的运算速度达到了2.5亿次，是当时的世界之最。这台超级计算机在基因分析，天气预报和航空航天等领域都发挥巨大的价值，让各国都将其视作目标，在超算领域持续探索着。

而中国的超算也在过去十年取得了显著进步，2009年中国打造了“天河一号”超级计算机，每秒的算力达到了1.206千万亿次，实现千万亿次的超算技术突破。

而真正在超算领域大显身手的还得看2016年推出的神威太湖之光，第一代的SW26010设备突破百亿亿次的算力。

这是一个质的飞跃，不过神威太湖之光还在持续前行。在2021年中国超算团队凭借新一代的神威太湖之光研发出量子计算模拟器，获得2021年度“戈登·贝尔”奖项。这是超算领域最高等级的国际奖项，中国超算斩获了第一。

最重要的是，这是中国自主研发的大国重器，得以在超大规模量子随机电路实时模拟广泛应用。在超算的应用场景中，量子计算一直是很多科研机构探索的领域，因为量子计算的随机性让超算充满挑战。

谷歌曾在2019年宣布实现量子优越性，其研发的“悬铃木”量子计算原型机完成百万量子采样只需要200秒，相比之下，美国最快的“顶点”超算需要花费1万年才能完成运算。

而中国超算团队也能在短时间内实现运算目标，谷歌所谓的量子优越性已经被打破。

有外媒表示，美国极力追赶中国，在超算领域美国不再具有独特性。其实早在2016年，中国推出的神威太湖之光就获得全球超级计算机500强的第一名。

超算的应用前景

人类不断探索提升算力的方式，超级计算机也在持续更新。整台神威太湖之光就采用了4万多块的CPU，在强大的高性能处理器支持下发挥百亿亿次级别的运算能力。

这样的计算水平显然不是传统计算机可以比拟的，即便每秒能够处理万亿次的计算，也仅能在大众领域发挥优势。

而超算的应用前景其实也非常广阔，一方面整合信息数据领域的资源，发挥更大的应用价值。另一方面在基础科学研究中奠定算力基础，在几乎没有边界的大数据时代下进行实际运行。

也许很多人好奇，传统计算机已经能满足日常的使用了，台积电和三星都实现了3nm芯片量产，单颗的CPU中央处理器拥有超强的性能。

而数据中心这类依赖计算的领域也有GPU加持，甚至业内已经在大力探索DPU，分担CPU和GPU的工作，三者强强联合，几乎没有搞不定的数据处理问题。

既然如此，还需要花费昂贵的价格去研究，开发超级计算机吗？只能说领域不同，需求也不一样。

超算本身就不是用在大众消费者层面，毕竟超算都有庞大的体积，总不可能将这么大的设备放在家中，然后去解决3D渲染，多媒体运行的问题吧。这已经不能用大材小用来形容了，可以说是出门吃早餐，然后携带1亿元的现金，完全没有必要。

不仅用不上这么多的钱，还十分累赘。但如果是企业做大生意，搞投资，那么这1亿元就能派上大用场。同样的道理，超算的应用前景会体现在重要的领域，并不能从大众消费者的角度去衡量超算的价值。

总结

超算是大国重器，可以体现一个国家的信息数据综合水平，中国的天河一号，神威太湖之光超级计算机在全球范围内都名列前茅，甚至在相关的领域内夺得世界第一的奖项。相信国内科研人员会继续探究超算的性能，突破更高的水准。

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