美国的最新禁运 真的会让中国下代超算遭传奇页游？

　　最近这几天，有许多美国媒体幸灾乐祸，认为中国超算行业将受到传奇页游，离开了美国的CPU，中国将造不出超算。事实是这样的吗？这个禁令对我国的超算行业有什么影响？

　　据多家媒体报道，在当地时间6月21日，美国商务部以国家安全为由，再次将中国的5家实体列入进出口管制的实体清单，禁止它们从美国的供应商采购零部件，相关决定于6月24日生效。这五家实体与中国超算行业的“三巨头”中的两位相关，涉及到“曙光”和“神威”两款超算。这五家实体中的江南计算技术研究所就是“神威”超算的研发制造单位。而其他四家实体，，中科曙光，天津海光（Higon）、成都海光集成电路、成都海光微电子技术全都与“曙光”系列超算有关。

　　最近这几天，有许多美国媒体幸灾乐祸，认为中国超算行业将受到传奇页游，离开了美国的CPU，中国将造不出超算。事实是这样的吗？这个禁令对我国的超算行业有什么影响？本文将对这个问题进行详细分析。

　　首先，美国为什么要再次对我国超算企业进行制裁？

　　实际上，早在2015年初，美国商务部就将中国的四大超算中心列入了禁运清单。这源于美国长久以来的焦虑：在大约40年中，中国的超算行业从完全进口美国产品，到购买美国的CPU自己制造超算，再到使用自己的CPU和加速器制造超算； 从只有几台超算，在全世界超算市场里不值一提，到拥有超算的数量全球第一，大大超越美国；从拥有的超算性能低下排不上号，到称霸全球最快超算排行榜第一名多年；中国超算行业走出了一条完美的逆袭之路。

　　世界超算组织top500.org每半年推出一次全球最快的500台超算排行榜。今年6月刚刚推出了最新的榜单。全球最快的500台超算数量按国家的分布图如下：

　　▲数据来源于top500.rog，由笔者整理

　　TOP500榜单中，中国超算的数量达到了219台，占全球的44%，世界第一；美国以116台的数量占全球的23%，比中国落后甚多。

　　要知道，在仅仅一年前的2018年6月，中国在TOP500中的超算总数还是206台，美国还是124台。这一年中，中国又有了进步，美国又在退步。从趋势来看，中国的优势会越来越大。

　　由于超算在军事，科研和经济中的巨大作用，美国心里的焦虑是可以理解的。他们急于抑制住中国的发展势头，于是就把商业诚信和公平贸易原则仍进下水道，祭出了禁运大法。那么，这次的禁运措施对中国超算行业有什么影响？

　　对中国正在研制中的三台E级超算影响不大

　　在2018年夏天，美国的超算SUMMIT终于排上了TOP500的第一名，把霸榜多年的中国“太湖之光”挤到了第二名，它比“太湖之光”快60%左右；接着，美国的另一台超算Sierra投入使用，它以微弱的优势把“太湖之光”挤到了第三位。

　　美国的媒体兴奋起来，一改多年的沉默，开始吹嘘下一代E级超算的威力。所谓E级超算，是指每秒钟运算一百亿亿次的超级计算机，比SUMMIT还好快许多倍。美国的E级超算计划在2021年左右投入使用，而中国为E级超算准备了三个方案，全部使用国产CPU和加速器，也计划在2020到2021年期间陆续投入使用。

　　这里需要介绍一下加速器，超算的核心部件不止是CPU，由于超算做的是密集的科学计算工作，CPU执行这样的计算任务并不是效率最高的，拥有众多运算单元的加速器处理器的效率更高，比较典型的加速器芯片就是Nvidia公司的通用型GPU，以及英特尔公司的至强Xeon Phi处理器。

　　最近几年出现的超算有一个趋势，就是使用一颗CPU带多颗加速器的架构，计算任务主要由加速器芯片完成，CPU主要做协调，通讯和分配任务的工作。

　　那么，美国的这次禁运对我们的E级超算有什么影响呢？让我们来仔细看看。

　　我国为下一代E级超算准备的三套方案，全都使用国产CPU和加速器芯片：

　　天河三号E级超算：

　　2018年5月19日，国家超算天津中心展示了天河三号原型机，在2018年底投入使用。天河三号的全配置主机计划在2020年投入使用，性能计划为1EFlops。 天河三号将使用国产飞腾FT2000plus或者后续型号的CPU，以及国防科技大学的Matrix2000plus或者后续型号的加速器芯片。

　　飞腾CPU采用ARM架构。

　　Matrix2000加速芯片是国防科大的通用DSP芯片，GPDSP，就像英伟达公司通用GPU（GPGPU）那样，DSP（数字信号处理器）也拥有大量的运算单元。

　　神威E级超算：

　　神威系列超算是由江南计算机研究所研制的。2018年7月神威E级原型机落户于国家超算济南中心，需要三年左右的研发时间，将在2021年正式投入使用。神威的CPU肯定是申威系列的最新型号，加速器可能也会采用Matrix2000plus或者其后续型号。

　　申威系列CPU脱胎于DEC Alpha处理器架构。

　　曙光E级超算：

　　中科曙光主要使用X86架构的CPU。在最新的TOP500榜单里，共有曙光公司制造的63台超算。除了一台以外，其它62台全部使用英特尔的至强CPU，有些超算还使用了英伟达的Tesla加速器芯片。

　　猛的一看，似乎这次禁运对曙光公司是致命的打击。因为英特尔和英伟达的芯片以后都买不到了。但是，曙光公司早就有了全国产化布局。秘密就在这62台之外的那一台超算上。

　　CPU：