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2016年被稱(chēng)為“中國(guó)超算大滿貫?zāi)辍?，?shí)現(xiàn)中國(guó)研制的國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)8連冠；中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)首次獲得戈登·貝爾獎(jiǎng)。

Linpack測(cè)試結(jié)果是衡量高性能計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)。自1993年起，國(guó)際上根據(jù)這個(gè)指標(biāo)對(duì)世界范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行排行，一年兩次，前500名進(jìn)入排名（簡(jiǎn)稱(chēng)TOP500）。由此，這個(gè)排行榜越來(lái)越多地獲得人們的重視，成為高性能計(jì)算機(jī)研制生產(chǎn)、市場(chǎng)發(fā)展、應(yīng)用交流和趨勢(shì)分析預(yù)測(cè)的重要參考。中國(guó)自2002年起開(kāi)始向國(guó)際申報(bào)Linpack測(cè)試結(jié)果，同年聯(lián)想深騰1800萬(wàn)億次機(jī)群名列世界TOP500第43名，結(jié)束了在世界TOP500排行榜沒(méi)有國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)的歷史。

自2002年起，中國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)在國(guó)際上屢創(chuàng)新高，體現(xiàn)了我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度，同時(shí)也帶來(lái)了巨大的發(fā)展動(dòng)力。2010年9月，國(guó)產(chǎn)“天河一號(hào)”位列當(dāng)年11月TOP500排行榜的第一名，實(shí)現(xiàn)歷史突破。這一年，中國(guó)多臺(tái)設(shè)備榜上有名，數(shù)量上首次實(shí)現(xiàn)超越日本和歐盟，位列世界第二（第一是美國(guó)），標(biāo)志著我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)硬件的研制水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。2013年 6月，由國(guó)防科大研制的“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)位列世界TOP500第一名，實(shí)現(xiàn)6連冠。

2016年被稱(chēng)為“中國(guó)超算大滿貫?zāi)辍?。中?guó)的TOP500上榜數(shù)量首次超過(guò)美國(guó)，位列世界第一；聯(lián)想生產(chǎn)的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首次闖入世界前二強(qiáng)，位居美國(guó)HPE之后；“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)再次取得世界TOP500冠軍位置，實(shí)現(xiàn)中國(guó)研制的國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)8連冠；中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)首次獲得戈登·貝爾獎(jiǎng)；中國(guó)科技大學(xué)安虹教授帶領(lǐng)的大學(xué)生團(tuán)隊(duì)代表中國(guó)奪得2016年度世界大學(xué)生集群大賽的Linpack單項(xiàng)冠軍和總冠軍。

從2003年開(kāi)始，我國(guó)發(fā)布中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)排行榜（簡(jiǎn)稱(chēng)TOP100），從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，2016中國(guó)TOP100的總Linpack性能是2015年的2.33倍，增速?gòu)倪^(guò)去幾年的一倍速恢復(fù)到兩倍速，同年，世界的增幅是1.6倍。這些變化表明世界超級(jí)計(jì)算的發(fā)展正在逐漸走出低谷，迎來(lái)新的復(fù)蘇，中國(guó)高性能計(jì)算的發(fā)展更是走出停滯期，進(jìn)入活躍期。

2016年，中國(guó)TOP100上榜的設(shè)備分別來(lái)自7家制造商，曙光公司、聯(lián)想集團(tuán)、浪潮公司依然位列裝機(jī)數(shù)量的前三甲，占據(jù)87%以上的市場(chǎng)份額。但也存在一定問(wèn)題，機(jī)器規(guī)模偏小，因此總的計(jì)算能力并不占優(yōu)勢(shì)。設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到98%，來(lái)自美國(guó)廠商的產(chǎn)品數(shù)量占裝機(jī)總數(shù)的2%，國(guó)外廠商在高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域逐漸退出中國(guó)市場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)廠商在逐漸獲得國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的壟斷優(yōu)勢(shì)之后，紛紛開(kāi)始布局國(guó)際市場(chǎng)。其中，華為和聯(lián)想公司由于其跨國(guó)公司的自然屬性，具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，浪潮公司和曙光公司從2016年起在國(guó)際市場(chǎng)也開(kāi)始有所突破。超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)將繼高鐵之后，成為另一個(gè)出口的中國(guó)制造高科技產(chǎn)品。

從上榜機(jī)器性能份額來(lái)看，神威位列第一，其次分別為國(guó)防科技大學(xué)、曙光公司、聯(lián)想集團(tuán)和浪潮公司。神威的出現(xiàn)，使得中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)的總性能得到巨大提升。

高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域很多，多年來(lái)隨著社會(huì)的發(fā)展也產(chǎn)生了一些變化，從2016年11月發(fā)布的中國(guó)TOP100的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，國(guó)內(nèi)的高性能計(jì)算主要分布在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、政府部門(mén)、超算中心、云計(jì)算、信息安全、大氣氣象、教育、科學(xué)計(jì)算、電力、視頻計(jì)算、電子商務(wù)、半導(dǎo)體、電信等15個(gè)領(lǐng)域。領(lǐng)域的數(shù)量保持與上一年持平。互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用在份額排名中位列第一，達(dá)到了47%，約占一半左右的使用量。這個(gè)結(jié)果得益于中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)公司的快速崛起，同樣與深度學(xué)習(xí)算法的廣泛應(yīng)用直接相關(guān)?；ヂ?lián)網(wǎng)公司通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，重新發(fā)現(xiàn)了超級(jí)計(jì)算機(jī)特別是GPU加速的異構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)的價(jià)值，因此紛紛投入巨資建設(shè)新的系統(tǒng)。

從應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器數(shù)量份額上看，國(guó)內(nèi)的幾大主要應(yīng)用領(lǐng)域是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)（47%）、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（14%）、政府部門(mén)（9%）、超算中心和云計(jì)算（7%）。從應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器性能份額上幾個(gè)領(lǐng)域分別占據(jù)情況是：超算中心（66.85%）、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)（16.34%）、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（5.23%）、政府部門(mén)（3.28%）、云計(jì)算（2.87%）?？梢?jiàn)，國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用中最突出的特點(diǎn)是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用異軍突起，成為2016年中國(guó)高性能計(jì)算應(yīng)用的新熱點(diǎn)，其中互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域增長(zhǎng)強(qiáng)勁。

根據(jù)歷年積累的數(shù)據(jù)，我們分析了中國(guó)TOP100從2003年到2016年的應(yīng)用領(lǐng)域趨勢(shì)圖。如果按產(chǎn)學(xué)研三個(gè)大領(lǐng)域粗略劃分，“學(xué)”主要是指教育，“研”主要是指科研機(jī)構(gòu)（超算中心、大氣氣象、生物信息、科學(xué)計(jì)算等），其他的都算作“產(chǎn)業(yè)”，那么2016年產(chǎn)學(xué)研三者的數(shù)量比例是：87：1：12。但是專(zhuān)門(mén)用于高性能計(jì)算教育和科研用的超算環(huán)境一直在較低的數(shù)量徘徊，僅有兩套，這里很大一部分科學(xué)計(jì)算工作通過(guò)6家國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心完成，因此計(jì)算需求并未消失。超算中心的機(jī)器數(shù)量份額雖然只達(dá)到了7%，但其性能份額仍然排名第一且?guī)缀踹_(dá)到總性能的2∕3，說(shuō)明國(guó)家對(duì)國(guó)家超算中心的投入在2016年隨著兩套100PFlops超算系統(tǒng)的升級(jí)和研制接近完成，產(chǎn)生了更多的影響和效果。

目前中美日歐等國(guó)家和地區(qū)都已經(jīng)公開(kāi)發(fā)布了其未來(lái)的E級(jí)超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)的研制計(jì)劃，幾乎都希望在2020年到2024年之間發(fā)布E級(jí)系統(tǒng)，奪取世界第一。在中國(guó)的“十三五”規(guī)劃里，在經(jīng)歷科技部的科研管理體制改革之后，國(guó)家設(shè)立了三個(gè)E級(jí)原型系統(tǒng)的研制課題，分別由國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程中心（計(jì)劃安裝在山東）、曙光公司（計(jì)劃安裝在上海和深圳）和國(guó)防科大（計(jì)劃安裝在天津）牽頭負(fù)責(zé)研制，并在2018年選定沖擊E級(jí)超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)的研制方和安裝地點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，中國(guó)的高性能計(jì)算已經(jīng)走過(guò)艱難時(shí)期，開(kāi)始進(jìn)入新的發(fā)展階段。我們預(yù)測(cè)中國(guó)的累計(jì)Linpack性能將在2017年到2018年間達(dá)到1000Petaflops。峰值Exaflops的機(jī)器將在2018年到2019年間出現(xiàn)。

目前，中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展還有很多大事值得關(guān)注，國(guó)家超算廣州中心的“天河二號(hào)”升級(jí)計(jì)劃；三套E級(jí)原型系統(tǒng)的研制；兩套國(guó)產(chǎn)100P系統(tǒng)全部正式投入服務(wù)后的使用情況。未來(lái)2到3年，中國(guó)超級(jí)計(jì)算行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)性問(wèn)題將來(lái)自應(yīng)用軟件，這將直接影響我國(guó)高性能計(jì)算發(fā)展的未來(lái)。