出品：科普中国
制作：中国科学院计算技术研究所 张云泉
幻彩宝宝科普创新公社 武瑞雪
监制：中国科学院计算机网络信息中心
北京时间6月20日，TOP500组织在法兰克福世界超算大会(ISC)上发布了第47届世界超级计算机500强。国家超级计算无锡中心运营的“神威?太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首，成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。此前，由我国国防科学技术大学研制的“天河二号”已创下“六连冠”的辉煌战绩，这也标志着我国超级计算机研制能力已位居世界先进水平。
本届世界超算大会(ISC)上，“神威?太湖之光”勇夺TOP 500冠军头衔成为世界上最快的计算机，天河二号力挫强敌守住第二名，中国超算上榜数量首次超越美国，可谓是拿奖拿到手软。
那么，站在世界之巅的“神威?太湖之光”究竟“神”在哪里？此次问鼎TOP500榜首对于我国超算领域发展又有怎样的意义？我们特邀参与了本次世界超算大会(ISC)中科院计算所张云泉研究员进行专题访问。
图1 “神威?太湖之光”问鼎TOP500榜首
关于TOP500的冷知识
本次中国超级计算机“神威?太湖之光”问鼎TOP500榜首，让无数中国人热血沸腾，相信很多人在激动的同时都会产生一个相同的问题，TOP500究竟是什么鬼？难道是超级计算机届的奥运会？
其实，国际TOP500组织是一个具有较长历史的用于发布全球已安装超级计算机系统排名的权威机构，以超级计算机基准程序Linpack测试值为序进行排名，每年发布两次，其目的是促进国际超级计算机领域的交流和合作，促进超级计算机的推广应用。张云泉介绍说，TOP500世界超级计算机排行榜最早可由德国慕尼黑大学的汉斯教授在1993年发起，每年发布两次，至今已有23年的历史，刚刚落幕的法兰克福世界超算大会(ISC)上已经是第47届。
此外，TOP500排行榜的发布场合也是国际权威。TOP500组织每年发布两次超级计算机排名情况，分别是在德国举办的世界超算大会(ISC)和在美国举办的世界超算大会(SC)，代表着超级计算机的国际水平，同时也是各国超级计算机领域发展水平的标杆。
除了历史悠久、发布场合权威，TOP500排行榜采取的评审标准也是业界公认的权威标准，也就是根据超级计算机基准程序Linpack测试值进行排序。张云泉解释说，Linpack现已经成为国际上最为流行的用于测试高性能计算机系统浮点性能的benchmark(基准点)。通过超级计算机求解N元一次稠密线性代数方程组的测试，从而评价高性能计算机的浮点性能。这也是一个公开客观的评审标准，其评审结果是得到业界广泛认可的。
如果说奥运会是人类挑战生理极限的平台，那么世界超算大会(ISC)则是人类借助计算机挑战运算极限的阵地。所以，“神威?太湖之光”问鼎TOP500榜首也是对于中国超级计算机领域发展成果的肯定，让中国制造再次登上了国际舞台。
图2 TOP500组织标志
三招“必杀技”：中国超算显神威
超级计算机新科世界冠军——“神威?太湖之光”位于江苏省国家超级计算无锡中心，它是一套非常宏大的计算机系统，由四十余个高度集成的机柜组成，是名副其实的“最强大脑”。那么，作为世界上最快的超级计算机，“神威?太湖之光”一举拿下TOP500冠军的过人之处有哪些？张云泉为我们进行了解读，“必杀技能”有三招。
第一招——速度较量，唯快不破。张云泉表示，“神威?太湖之光”的峰值运算速度已经达到了每秒12.54亿亿次，其一分钟的计算能力相当于全球72亿人口同时用计算器连续不间断计算32年，这是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机。同时，其持续计算速度达到了每秒9.3亿亿次，是此前的世界冠军“天河二号”的3倍，是目前世界上持续计算能力最强的超级计算机。在超级计算机基准程序Linpack测试中，“神威?太湖之光”仅用4小时就完成了“天河二号”20多个小时才能完成的运算任务。也就是说，“神威?太湖之光”的运算速度和计算能力都“完胜”此前的 “天河二号”，这个世界冠军实至名归。
图3 “神威?太湖之光”性能参数
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