超级计算机一直被誉为国之重器。十一年前,天河一号A 横空出世,出乎意料地在全球超级计算机五百强排行榜中摘得头名。

此后数年,国产超级计算机快速发展,天河一号、天河二号连续多年保持全球超算排行第一的宝座,巅峰期天河二号计算能力甚至超出美国超级计算机“泰坦”一倍还多。

可以毫不夸张地说,国产超级计算机已经达到世界领先水平。现如今,最新一版TOP 500 超算榜单中,国产超算独占226台,成为超算领域最大的玩家。

然而,就在国产超算发展前景一片光明之际,意外出现了。在继华为、中芯国际之后,美国商务部将中国7家实体列入“实体清单”,而这7家实体有一个共同的特点,它们都与国产超级计算机有关。

国产超算一直受制于人

天津飞腾信息技术有限公司、国家超级计算济南中心、国家超级计算深圳中心、国家超级计算无锡中心、国家超级计算郑州中心、上海高性能集成电路设计中心、成都申威科技有限责任公司。从名字上就可以看出,大多数实体专注于超级计算机研究,飞腾、申威这两家公司看似与超级计算机无关,实际上都是为超算中心提供芯片的企业。

十一年前,天河一号A 超越美洲虎,首次拿到全球超算算力第一宝座。可很多人并不知道,天河一号A 采用的还是英特尔的服务器芯片。硬件上,天河一号A 配备了英特尔 Xeon X5670 2．93 GHz六核心处理器。

超级计算机核心运算芯片并非国产,就决定了超级计算机发展受制于人。早在奥巴马、特朗普时期,美国就已经对中国超级计算机实施禁令。

六年前,长沙国家超级计算中心、广州国家超级计算中心(NSCC-GZ)和天津国家超级计算中心被列入“实体清单”。

两年前,美国将成都海光集成电路、成都海光微电子技术、海光、曙光和无锡江南计算技术研究所纳入“实体清单”,还将国防科技大学新增 1 别名和 4 个地址。

▲ TOP 500 超算榜单

不得不说,“实体清单”的成果斐然,在连续遭遇出口禁令之后,在全球顶尖超级计算机竞争中,国产超算明显落了下风。去年11月公布的最新榜单显示,采用ARM 架构的日本富岳排名第一,美国顶点与山脊分列二三位,而中国最强超级计算机“神威·太湖之光”第四仅仅排名第四,天河二号排名第六。

国产芯片逐渐替代

在遭遇出口禁令之后,国内超级计算机开始转向国产处理器。2016 年, 国防科技大学和国家超级计算天津中心等团队合作承担了科技部支持的重点研发计划——“天河三号E级原型机系统”研制项目。

该项目最大的特点便是全自主创新,核心芯片采用的是国产飞腾 CPU。它包括 512 块带有3个飞腾 MT2000+处理器的主板和128 块带有4 个飞腾 FT2000+处理器的主板。科技日报透露的数据显示,“天河三号”的运算能力是“天河号”的200倍,将进入百亿亿次量级。

就在“天河三号”紧锣密鼓的建设过程中,神威 E级超算原型机也开启了自主创新之路。神威E级超算运算系统全部采用“神威26010+”众核处理器,存储和管理系统由申威多核处理器构建,成功实现国产化替代。

飞腾与天河三号合作,申威与神威 E级合作,在这几家机构、公司的努力之下,国产超级计算机即将迎来曙光,在百亿亿次量级大显神威,重夺全球超算TOP 500 第一宝座。

或许是看到了中国超算突破禁令,成功实现国产化,美国商务部才发布第三道禁令,将飞腾、申威这两家服务器芯片提供商纳入“实体清单”。

第三道禁令的影响?

在芯片产业链中,飞腾与申威的定位与华为海思类似,为计算机、手机提供芯片,但都没有自己的代工厂。

因而,实体清单最大的影响便是代工厂。据了解,飞腾 CPU 基于 arm 架构,代工厂包括中芯国际和台积电,FT-2000 采用 28nm 工艺,最新的腾锐 D2000芯片采用14nm 制程。

现在问题出现了,中芯国际目前已经掌握14nm 与28nm 制程工艺,那么美国商务部的禁令对飞腾还有效果吗?

若是飞腾继续与中芯国际保持合作,生产 CPU,然后提供给天河三号超级计算机,那么是否意味着美国商务部的第三道禁令同样不会产生多大影响?

国家超级计算机设计国家机密,小黑并没能找到多少官方消息。仅从现有消息推断,美国最新禁令并不足以遏制国产百亿亿次量级超级计算机发展。

或许,在未来的某一天,采用国产系统、国产CPU 的超级计算机会再次闪亮登场,以惊人的计算能力荣登全球超算第一宝座!

图源:超级计算机中心、pixabay