2019年在中美貿易戰和美國加大對中國高科技產業打擊的陰影中過去了。美國對中國的半導體產業的限制，是所有國人心中的痛點。對此我們別無退路，只能盡最大的努力，一個行業一個行業地追上去。值得欣喜的是，在許多行業裡，中國製造已經擺脫了在低端徘徊的場面，正在向高端進軍。在這些行業裡，超級計算機行業就是一個亮點。讓我們看看在2019年我們取得了什麼樣的成績吧！
超級計算機也叫HPC，MainFrame, SuperComputer,是集成了成千上萬顆通用CPU和專用數學運算加速芯片，協同處理密集數學運算的超級電腦，就是大家在許多影視作品裡看到的，一排一排的機櫃，插滿了電路板，每個電路板上都集成了多顆處理器芯片的樣子。超級計算機的核心技術除了CPU和 數學運算芯片以外，最關鍵的是讓這些CPU高效協同工作的互聯技術，這裡的高速互聯總線技術既有硬件又有軟件的創新，絕不是隨便買幾萬顆CPU隨便就能做出來的。
超級計算機應用在需要密集數學計算的領域，比如天氣預報，石油，地質數據處理，飛行器空氣動力學仿真，乃至核爆炸仿真，新藥研發仿真等等。可以說，超級計算機是國家經濟和科技建設的加速器，擁有越多的計算能力，對經濟和科技的推動越大。
中國的超級計算機應用起步於上世紀八十年代。那是個屈辱的年代。中國不但不能製造核心芯片，甚至連超級計算機的架構，操作系統等都沒有入門。中國的第一臺超級計算機是地質部門用來處理地質數據，尋找石油和礦產的，從美國進口，IBM公司製造。讓中國人記住的刻骨銘心的恥辱是，為了防止中國用它來進行軍事領域的研究，美國對該臺計算機的使用制定了苛刻的條件，安裝在指定位置，美國人隨時都可以去檢查，中國人在上面運行什麼程序都需要美國人的批准。
從那以後，中國人奮發圖強，開始研製自己的超級計算機，從進口CPU到國產CPU，從進口軟件到自研操作系統和軟件，從仿國外的架構到自研先進架構，經歷了近三十年的發展，終於走到了世界的前列。
在世界超級計算機領域，有一個TOP500組織，從上世紀九十年代開始，他們就用專用的跑分測試軟件，在全世界測試超級計算機的運算速度，然後每隔半年發佈一次排行榜，在每年的6月份和11月份，發佈全球最快的500臺超級計算機排行榜。最近的一次在2019年11月。讓我們看看，中國的超級計算機數量和運算速度，在全世界是什麼位置：
2019年11月全球500臺最快的超級計算機臺數和運算能力按國家統計
我們可以看到，在2019年11月全球500臺最快的超級計算機中，中國的臺數是世界第一，美國臺數世界第二，而在總體性能方面，美國仍然是世界第一，中國世界第二。
在總數方面，中國進榜臺數高達228臺，佔TOP500總數的45.6%幾乎是半壁江山。而美國則以117臺的數量位居第二，幾乎是中國的一半。但是美國的超級計算機性能比中國更高，其總性能達到TOP500總性能的37.1%，而中國以32.3%的總性能略微落後。
這是了不起的成績。在二十年前，這個成績是屬於美國的。美國長期在TOP500榜單中佔領將近一半的數量。在過去三十多年中，中國是一步一步才走到今天的。讓我們看看過去二十多年TOP500榜單中，中國，美國，和日本的臺數變化。
全球超算TOP500榜單中，中國擁有臺數的統計
上圖是中國臺數的統計。我們可以看到，在2015年後，中國的超級計算機數量獲得了爆發性的增長。
全球超算TOP500榜單中，美國擁有臺數的統計
上圖是美國擁有的超級計算機臺數的變化。既然總量不變，中國的大幅增長，必然會擠佔所有國家的位置，美國就是最大的“受害國”，從2010年之後一路下滑。
全球超算TOP500榜單中，日本擁有臺數的統計
作為僅次於美國的發達國家，日本曾經在其最輝煌的九十年代初，擁有一百多臺超級計算機機，能夠和美國分庭抗禮。但是從九十年代末開始就一路下滑，最近十年保持了穩定，擁有30臺左右。這和日本的經濟形勢是一致的。
而TOP500超級計算機按照製造商來分，則更令人振奮。中國企業不但在臺數榜單上，而且在性能榜單上，都霸佔了全球前三名。聯想（Lenovo），曙光（ Sugon），浪潮（Inspur）,是中國企業的驕傲。他們把惠普，IBM等一眾國際著名IT企業壓在了下面。
TOP500榜單按製造商統計
我們基本可以得出結論，在超級計算機領域，現在是中美對決的時刻。在剛剛開始的2020年和未來兩年，中美將以E級（每秒運算百億億次）超級計算機作為奮鬥的目標。美國已經計劃在2021年和2022年投入使用3臺E級超算。而中國也計劃在未來兩年內投入使用3臺E級超算，全部使用國產CPU和數學運算加速芯片。而全球第一臺E級超算，很有可能就是中國的，就在2020年投入使用。讓我們拭目以待吧！
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