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    已经世界第一,如今跌落神坛!中国超级计算机怎样了(组图)

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    2023-8-1 15:28:22 19 0

    超级计算机是指具有超过一百万个计算中心和峰值计算才能超过一百万亿次的计算机零碎。它可以进行高频率、大范围、高并行度的计算处置,是大范围迷信计算和工程计算必不成少的工具。
    近些年来,中国的超级计算机在世界规模内当先开展,神威·太湖之光更是成了超级计算机排行榜的头名,然而跟着这几年美国、日本的发力,咱们超级计算机间接跌落神坛,究竟产生了甚么事件?

    一、中国超级计算机的开展历程
    1959年,中国仿造苏联计算机研收回104机,速度委曲达到1万次。这在过后是一个不小的冲破,104机在交付航天与兵工部门后,实现了包罗第一颗原枪弹在内的多项科研运算任务。与同期起步的英国、日本等计算机程度相差无几。
    1960年,夏培肃率领团队胜利研收回中国第一台自行设计的小型通用电子数字计算机107机,这也是我国高校的第一台科研计算机。
    1964年,我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机十一9机面世;同年,复旦研收回采取机器言语编程的602型电子数字计算机。
    1965年6月,中科院计算所胜利研收回运算速度定点运算9万次/s、浮点运算6万次/s的首台晶体管计算机109乙机。
    1973年8月,我国首台百万次集成电路大型计算机150机降生,这台计算机主内存130K。配有多个顺序和操作零碎,每秒运算速度达100万次。
    1976年十一月,中科院计算所研制胜利每秒运算速度达1000万次的大型通用集成电路通用数字电子计算机013机,随即普遍运用在航天、国防建立等畛域。
    1976年,美国克雷公司又推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机。
    1976年底,行将离任的美国总统福特签发了两台Cyber172型超级计算机的对华出口协定,但美方对这款计算机做了手脚,运算机能远非实际程度,并且美方还要求计算机只能用于地质勘探,不成以用于其余途径。最令中国科技人员深感愤恨又无法的是,计算机被设置在专门的玻璃机房内,钥匙却由美方办理,每次使用前,还必需有美国人批准赞成。这类状况始终连续到八十年代初,中国从美国购买了各品种型的大型和超级计算机装备,症结技术一直被对方紧密封锁。
    1983年,我国第一台亿次超级计算机“河汉一号”研发胜利。这是我国高速计算机研制的一个里程碑,也让我国成为世界上第三个可以独立设计和制作超级计算机的国度。
    1993年10月,峰值运算速度达每秒 6.4亿次,采取全对称同享存储多处置构造的“曙光一号”超级计算机降生。总体与Intel公司1990年的体系构造与技术相近。
    随后的曙光1000型超级计算机也开始了市场化运作,进入到企业办事的行列。
    1997年,跟着曙光天潮 1000A落户辽河油田,中国超级计算机完全打破了进口产品的市场垄断,洗刷了往日超算畛域的“玻璃房”羞辱。
    2008年,中科院的曙光5000型超级计算机研发胜利,运算速度达超百万亿次。
    2009年,胜利研制“天河一号”千万亿次超级计算机,使我国成为世界上第二个胜利研制千万亿次超级计算机的国度。
    2010年,“星云”千万亿次计算机在第三十五届超级计算机TOP500排行榜荣获第二名的佳绩,进入世界超级计算机的前三甲。半年后“天河-1A”间接成为排行榜第一,“神威·蓝光”率先实现CPU国产化。这是中国国产超级计算机的巅峰时辰!
    2018年,我国有三台超级计算机进入E级超算研发,分别是曙光、天河和神威,并逐渐完成CPU和减速器的全国产化。
    2021年,第五十八届寰球超级计算机TOP500排行榜中,中国超级计算机有173台进入榜单,占比34.6%,数量上超过了美国。
    2022年,神威太湖之光进入TOP500榜单的第六名。
    2023年,神威太湖之光进入TOP500榜单的第七名,天河2A排名第十。

    二、超级计算机为什么如斯首要
    超级计算机拥有极高的计算才能和存储才能,因此在得多畛域都有普遍的运用。下列是一些超级计算机的运用畛域:
    1. 迷信钻研:超级计算机能够摹拟和剖析各种迷信问题,如气象变动、宇宙演变、生物学、资料迷信等,有助于迷信家们更深化地理解天然法则。
    2. 工程设计:超级计算机能够摹拟和优化各种工程设计,如飞机、汽车、修建、电子装备等,有助于进步产质量量和效力。
    3. 医学钻研:超级计算机能够摹拟和剖析人体生理和病理进程,有助于钻研疾病的产生机制和医治办法。
    4. 金融剖析:超级计算机能够处置少量的金融数据,有助于预测市场趋向和危险,进步投资决策的精确性。
    5. 动力开发:超级计算机能够摹拟和优化各种动力开发计划,好比石油、自然气、核能、风能、太阳能等,有助于进步动力利用效力和增加环境净化。
    另外,超级计算机也被用于告芹进程检测与管制,以及信息数据办理,如企业办理、物质办理、报表统计、账目计算、信息情报检索等。
    同时,计算机辅佐零碎,如计算机辅佐设计(CAD),也被普遍运用于电路、机械、土木修建、服装等设计任务中,以进步设计任务的自动化水平,节俭人力和物力。

    三、中国超级计算机为什么忽然跌落神坛
    跟着中美之间的紧张瓜葛加剧,特别是在科技畛域的竞争愈演愈烈,芯片行业成了两国争取的焦点。美国向荷兰ASML施压,阻止ASML向中国提供芯片制作相干装备,其目的就是为了让中国出产不出先进制程芯片,那末中国也只能从美国进口先进制程芯片。
    可是让人万万没有想到,眼看中国在人工智能畛域疾速开展,中国超级计算机变得愈来愈先进,乃至一度超出美国成为寰球第一,美国再次坐不住了,而且推出芯片法案,阻止美企发售高端芯片给中国,同时也阻止美企发售相干芯片制作装备,中国芯片行业也迎来了有史以来最大的应战。
    跟着美国限度高端芯片出口,中国超算开展碰壁自美国政府加鼎力度限度中企获取先进半导体晶片制作装备以来,中国超级计算机的开展遭到了重大影响。美国及其盟友的这一动作,旨在遏制中国在半导体产业的突起,以确保美国在寰球科技竞争中的当先位置。
    一方面中国没有制作先进制程芯片的相干装备,另外一方面中国失去了购买先进制程芯片的渠道,很显著美国这是要把咱们往死里整。中国如何应答。

    四、中国超级计算机跌落神坛的影响
    1.科技翻新碰壁:中国超算在寰球竞争中的位置下滑,象征着中国在科技翻新方面的劣势遭到减弱。这对中国经济的转型降级和高品质开展发生了不利影响。
    2.国内竞争力降落:中国超算跌落神坛,使得中国在寰球科技竞争中的位置遭到应战。这对中国在国内竞争中的位置发生了一定水平的影响。
    3.国度平安危险减少:超级计算机在国防、航天等畛域拥有首要意义。中国超算实力的下滑,可能给国度平安带来潜伏危险。
    五、中国超级计算机如何应答应战
    量子计算机是一种利用量子力学原理进行信息处置的新型计算机,它有着远超经典计算机的潜伏算力,被以为是将来科技开展的首要标的目的之一。
    2022年,中科院院士的潘建伟宣告胜利研制出量子计算原型机“九章”,号称求解数学算法高斯玻色取样只需200秒,而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。这一动静鼓舞人心。按照目前已正式颁发的最优化经典算法,“九章二号”在高斯玻色取样这一问题上的处置速度比最快的超级计算机快亿亿亿倍,比“九章”快100亿倍。“九章二号”1毫秒可算出的问题,寰球“最快超算”需30万亿年。
    “九章”量子计算机的胜利研制,是中国在量子计算畛域的首要效果,也是人类探究量子世界的首要提高。它不只展现了量子计算机在某些问题上远超经典计算机的后劲,也为将来量子计算机的开展提供了贵重的教训和启发。
    不外,“九章”量子计算机目前还只是一个原型机,它只能求解特定的数学识题,而不克不及履行恣意的通用算法。要想让量子计算机真正改动世界,还需求解决许多技术和实践上的困难,例如如何进步量子比特的数量、品质和不乱性,如何设计无效的量子编程言语和软件平台,如何发现更多拥有实际运用价值的量子算法等等。这些都需求长时间的迷信探究和技术翻新。
    也有个问题是,这还只是原型机,并不是真的能够商用。咱们但愿可以经过15年到20年的致力,可以研制出通用的量子计算机,所以,有两种说法,一种是是强力反对,感觉值得骄傲,也有很少一部份耽心这是忽悠。
    总结:
    总之,超级计算机的开展关于各个畛域拥有首要的意义和影响,也是国度推进技术翻新、完成迷信开展和强国富民的首要伎俩之一。虽然美国实行限度高端GPU芯片对中国超级计算机的影响不成防止,但中国的超级计算机仍将持续前行,为人类科技提高和社会开展作出更大的奉献。

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