中美领跑超算,考验日本"后富岳"战略
2022/07/28
在5月发布的超级计算机运算速度全球排名中,美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)运营的“Frontier(前沿)”位列第一。中国也启动了多台高性能超算,国家投入预算的“官制超算”再次形成中美双雄局面。日本理化学研究所和富士通开发的“富岳”退居第2位。为此,日本有必要制定“后富岳”战略。
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Frontier的运算速度为每秒110京次(1京是1万亿的1万倍),是位居第2位的富岳(44.2京次)的2.5倍。其特点是,相当于超算大脑的CPU(中央处理器)和GPU(图形处理器)使用了美国超微半导体(AMD)生产的尖端产品。美国慧与科技(Hewlett Packard Enterprise,HPE)主导了系统开发。
Frontier的实用性也很出色,还在运用人工智能(AI)的性能指标上获得了第一名。在节能性能指标方面,构成与Frontier整机相同的测试机获得了第一名,Frontier位居第2位。
美国正在投资超50亿美元,开发多台新一代超算。设想在能源部旗下的研究所开发每秒运算能力达到100京次以上的“Exa级”超算。
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Frontier的运算速度大幅超过富岳(援引自慧与科技(HPE)发布的消息) |
美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)计划投放能力达到Frontier同等以上水平的“El Capitan”。虽然美国英特尔的GPU开发推迟,但美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)仍计划开发“极光”(Aurora)。慧与科技也将对开发提供支持。
中国的先进机型并未申请参加此次排名。但基于2016~2017年位居世界第一的超算“神威太湖之光”的后续机型的开发成果,于2021年获得了被称为超算领域诺贝尔奖的戈登·贝尔奖。中国被认为还在构建另一台名为“天河3号”的超算。日本筑波大学计算科学研究中心主任朴泰佑说“两种机型都已开始运行,峰值计算能力很有可能超过富岳”。
中美凭借巨额预算不断推出高性能超级计算机。从日本开发出上代“京”到推出富岳这段时间,美国有3款机型,中国有2款排在首位。日本可分配给超级计算机的预算有限,因此如何描绘后富岳时代的战略受到考验。
富岳相当于头脑的处理器是由富士通独自开发的。这是从开始开发到正式启动花费了7年的主要原因。从全球看,AMD、英特尔及美国英伟达竞相开发处理器,日本要想迅速开发超级计算机,需要引进这些国外技术。
一方面,处理器对培育半导体设计资产也有很大作用,如果退出开发,将成为经济安全保障的风险。日本筑波大学的朴泰祐表示“应该以(日本)国产技术为中心进行构建,同时也部分引进国外技术”,指出保持平衡很重要。
日本国内正以富岳为顶点将各大学等的超级计算机连接成网络,但还需要基于用途扩大等重新考虑运用形态。通过将旗舰机型分散到多处,与量子计算机等联动,可以构建更加灵活的平台。
后富岳时代的开发要想被社会广泛接受,还需要“容易理解的成果”。目前,富岳的实际研究用途有限,不能用于商用计算基础设施这一点正在成为成果可视化的阻碍。
日本企业开发大型超级计算机的动作有限,但也有像AI初创企业Preferred Networks(PFN,东京千代田)这种开发节能性能高的自主芯片及超级计算机的企业。在充分利用产业界的力量上,后富岳时代也需要官民齐心协力。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)大越优树
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