在最新出爐的全球超級計算機TOP500的榜單中，美國橡樹嶺國家實驗室發佈的超算“頂點”（Summit）奪冠，此前曾四連冠的中國“神威·太湖之光”位居亞軍。
中美兩國之間的超級計算機之爭引發熱議。但在世界範圍內，除了中美之外，日本也成為不可忽視的對手。
日本超算欲在2021年爭奪世界第一
近日，據IEEE（電氣和電子工程師協會）官網報道，日本計算機巨頭富士通和日本最大的研究機構——日本理化研究所（RIKEN）已經開始對下一代超級計算機進行現場測試，他們認為這將使日本重新回到全球超級計算機排名的領先位置。
Post-K超級計算機的原型單元包含2個Arm8A-SVE水冷CPU
這臺下一代超級計算機被稱為“Post-K超級計算機”（Post-K supercomputer）。富士通官方發佈的信息稱，雙方合作的目標是“創造世界上性能最高的超級計算機”，“其應用執行性能是京超級計算機的100倍”。他們計劃在2021年前後在屬於政府的理研中心安裝這臺加強型機器。
屆時，如果執行成功，那麼Post-K超算將進入百億億次級別（exascale），1 exaflops表示每秒一佰京/一億億億（10的18次方）次浮點運算，1京代表1兆的1萬倍。
日本現在最強的超算也是上述兩家機構合作開發的京（Kyo），它的名字來源於日本數字，京K的名字就來源於日文單詞Kei。京是首個達到1億億次性能的超算，憑此拿下了2011年兩次TOP500冠軍，是2004年日本的地球模擬器超算被擠下第一之後日本再次拿到TOP500第一。
京超級計算機
與現有的超算相比，Post-K超算最大的變化就是處理器從SPARC64架構全面轉向ARM，此前富士通已經宣佈推出自主研發的ARMv8 SVE（可伸縮矢量擴展）芯片，使用了512bit浮點運算單元，每個節點使用48核+2輔助核，IO及計算節點則是48核+4輔助核結構。
出於戰略原因，富士通和理研都沒有透露Post-K超算的節點總數。但是，位於神戶的理研計算科學中心主任松岡聰（Satoshi Matsuoka）說，“這將是世界上最大的Arm系統，事實上，它可能是世界上最大的超級計算機。”
目前，Post-K超算已經完成了CPU原型開發，正在進行功能測試。根據富士通公佈的信息，Post-K京超算的性能將是目前的100倍，也就是達到百億億次，而功耗只有30-40MW（1MW=1000KW），相比之下京超算的功耗是12.7MW，也就是說日本下一代超算用3倍左右的功耗實現了100倍的性能提升。
中美超算之爭，中國還有反超機會嗎？
始於1993年的全球超級計算機500強榜單，由國際組織TOP500編制，每半年發佈一期，是給全球已安裝的超級計算機排座次的知名榜單。
美國超算上一次在這個榜單上奪冠，還要追溯到2012年11月佔據榜首的“泰坦”。隨後，中國的“天河二號”和“神威·太湖之光”連續5年佔據頭名位置。
中國長期在超級計算機領域保持的優勢，對美國政府和研究機構觸動很大，也促使美國加大投入研發新一代超級計算機。尤其是特朗普就任以後，卻對超算重視有加，在砍掉了很多科學研究預算的情況下，超算的預算不但沒砍，反而增加了。
這次“頂點”以每秒12.23億億次的浮點運算速度奪冠，也突顯了美國想要繼續保持全球超級大國地位，在超算領域重回榜首的決心。“高性能計算對於國家安全、經濟競爭力和應對科學挑戰的能力來說至關重要，若算力不足，很難維持科技發展的持續領先。”清華大學教授、國家超級計算無錫中心主任楊廣文曾在接受媒體採訪時稱。
那麼對於中國來說，面對美國、日本等國家的挑戰，未來能否有機會再次實現反超？
從最新公佈的榜單看，美國在本期超算榜單的頂部取得優勢，但中國仍在一些指標上名列第一。例如，在上榜的超算總數上，中國以206臺位居第一，而美國只有124臺。從研發超算的廠商來看，中國聯想以119臺上榜而獲得第一。
至於榜首的你追我趕，在業界看來，未來很有可能是E級超算的天下。E級超算被全世界公認為超算界下一個世界冠軍，它的運算能力可以達到百億億次超級計算，相比之下現在的“頂點”是十億億次級別。目前，中美日歐都有“E級超算”規劃，相關研發正在緊鑼密鼓推進中。
今年５月在天津舉辦的第二屆世界智能大會上，中國國家超算天津中心對外展示了新一代百億億次超級計算機“天河三號”原型機。有關負責人表示，“天河三號”有望在2020研製成功。
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