第57届世界超级计算500强排名揭晓，中国排名第一，美国在

很多朋友对第57届世界超级计算500强排名揭晓，中国排名第一，美国在不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

.计算能力排名第一

近日，在德国法兰克福举行的国际超级计算大会上，2021年第57届世界超级计算机500强排名正式公布。在Top10排名中，由日本理化学研究所和富士通联合开发的超级计算机Fugaku再次夺冠，第二和第三名是美国超级计算机，而中国神威太湖之光超级计算机排名第四，天河2A排名第六。

与2020年11月发布的第56版相比，Top10的排名变化不大，新入围的只有一个，即来自美国新能源部劳伦斯伯克利国家实验室的Perlmutter系统。基于HPECRAY“Shasta”平台和由GPU加速器和CPU节点组成的异构系统，超级计算机实现了64.6 Pflop/s，在新的排名中排名第五。虽然前十榜单变化不大，但从整体排名中还是可以发现一些重要的趋势。

首先，使用AMD处理器的超级计算机数量大幅增加。比如刚刚入选TOP10榜单的佩尔穆特就是在用的AMD EPYC 7763处理器，排名第六的塞勒涅也是用的AMD EPYC 7742。

另一方面，近年来，异构计算在超级计算机中的应用越来越多，大多数使用英伟达的GPU或英特尔基于X86的Xeon Phi作为协处理器。在今年的500强中，145个系统采用了加速器/协处理器技术，低于第56届的147个。其中96个系统使用英伟达Volta芯片，26个使用英伟达Ampere芯片，9个使用英伟达Pascal系统。

英特尔处理器在超级计算机中的份额仍然最高，占86.2%，但低于第56版的91.8%。此外，榜单中有49款系统使用AMD处理器，高于之前的4.2%。

TOP500排名是世界上已知的最强大的计算机系统的排名。该计划始于1993年，最新的超级计算机排名表每年发布两次。第一个排名在6月的国际超级计算机大会上公布，第二个排名在11月的超级计算机大会上公布。

TOP500的排名表是由德国曼海姆大学的汉斯梅尔(Hans Meuer)、美国田纳西大学诺克斯维尔分校的杰克东加拉(Jack Dongarra)、美国劳伦斯伯克利国家实验室的埃里希斯特罗迈尔(Erich Strohmaier)和霍斯特西蒙(Horst Simon)共同编制的。

图：不同国家和地区的超级计算机数量和计算能力。让我们来看看这些超级计算机：

Fuyue Fuyue (Fugaku)是由日本理化学研究所和富士通共同开发的超级计算机，是“京”的后继机型。2014年开始研发，2021年正式启用。富月部署在兵库县神户市中心区人工岛上的理化学研究所计算科学研究中心。它的计算能力是北京的100到120倍，功耗是30 MW到40 MW，北京是12.7 MW。实际上，“富岳”是富士山的别称。

富越是全球首款基于ARM的超级计算机，采用富士通48核A64FX SoC，不同于Intel或AMD的x86、x64主流平台。富悦拥有7，630，848个核心，在HPL标准下的计算能力为442 flop/s，比排名第二的美国Summit超级计算机高出3倍。恐怖的是它的峰值性能可以达到1 exa flops(1000 petaFLOPS)。

除了在Linpack中取得了不错的成绩，在新的HPL-AI基准测试中也取得了不错的成绩。2020年6月23日，富越正式获得认证，以415 PFLOPS的运算速度成为TOP500超级计算机。之后在同年11月17日公布的500强排名中成功获得第一名。现在我又拿了冠军。

峰会超级计算机峰会超级计算机(中文翻译vertex，或peak)，实验室代码“OLCF-4”，是IBM为美国能源部下属橡树岭国家实验室开发和建造的超级计算机。该机组于2018年6月8日竣工。理论运算可达200 PFLOPS(浮点运算速度每秒20亿次)，超过峰值运算性能125 PFLOPS的神威太湖之光于2018年6月25日被TOP500正式认证为全球最快超级计算机。然后被富悦超越了。

但它仍然是美国最快的超级计算机。Summit在HPL基准测试中的性能为148.8 Pflop/s，排名世界第二。Summit拥有4356个节点，每个节点都使用类似于Titan的CPU GPU异构计算架构，包括两个Power9 CPU(每个都有22个核心)和六个NVIDIA Tesla V100 GPU。这些节点通过Mellanox双轨EDR InfiniBand网络连接在一起。

Sierra超级计算机Sierra，代号ATS-2，是IBM为美国能源部下属的劳伦斯利弗莫尔国家实验室建造的超级计算机。它由美国国家核安全局管理，也是该机构的第二个先进技术系统(ATS)。这个单位使用了和橡树岭国家实验室巅峰时期几乎一样的架构。

Sierra的计算节点采用IBM的Witherspoon S922LC OpenPOWER主机。每台主机都配有IBM POWER9 CPU和NVIDIA Tesla V100计算加速卡。CPU和加速卡通过NVLink连接，每个CPU配有两个计算加速卡。但是，在最初的计划中，每个CPU配备三个计算加速卡。节点间的连接采用EDR InfiniBand。

双威太湖之光超级计算机双威太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术中心研制的超级计算机，安装在国家超级计算无锡中心。搭载我国自主研发的40960颗“神威26010”众核处理器。众核处理器采用64位神威指令系统，峰值性能12.54周期/秒，持续性能9。

神威太湖之光超级计算机由40个计算机柜和8个网络机柜组成。每个计算机柜比家用双门冰箱略大。当柜门打开时，由32个计算插件组成的4个超级节点分布在其中。每个插件由四块运算节点板组成，一块运算节点板包含两个“神威26010”高性能处理器。一个机柜有1024个处理器，整个“神威太湖之光”有40960个处理器。

每个单处理器260核，主板设计两个节点，每个CPU的固化板载内存为32GB DDR3-2133。2020年7月，中科大在“神威太湖之光”上首次实现千万核并行第一性原理计算仿真。

天河二号超级计算机天河二号(简称TH-2)是国防科技大学研制的一组异构超级计算机，是天河一号超级计算机的后继型号。天河二号由国防科技大学和浪潮集团组装测试。2013年底，天河二号进入位于广东省广州市中山大学东校区的国家超级计算广州中心，并接受验收。2013年底交付后，天河二号对外开放计算项目和任务，应用于实验、科研、教育、工业等领域。

天河二号项目耗资1亿美元，整个系统占地720平方米。它是2013年6月至2016年6月世界上最快的超级计算机。目前天河二号由国防科技大学和中山大学共同使用和维护。天河二号的处理器是英特尔的至强E5-2692v2 12核处理器，基于英特尔的Ivy Bridge-EX核心，采用22 nm工艺，峰值性能为0.2112TFLOPS。

运算加速采用基于英特尔集成众核架构的Xeon Phi 31S1P协处理器，运行时钟频率为1.1GHz，拥有57个x86内核(实际上有61个内核，因为所有内核激活时运算周期的冲突，所以会先覆盖4个x86内核)，每个x86内核可以运行4个线程，采用特殊的超线程技术，峰值性能达到1.003TFLOPS。

然而，基于美国商务部对中国超级计算机购买美国设备的限制，中国在2017年开始使用自主研发的Matrix-2000而不是Xeon Phi作为协处理器的升级计划。

结论在TOP500榜单中，虽然中国的超级计算机绝对数量仍然遥遥领先，但已经从上次的212台变成了现在的186台。相应的，美国的超级计算机数量也从上次的113台增加到现在的123台。不清楚是否是芯片供应问题造成的负面影响。然而，在综合性能指标方面，来自美国的超级计算机仍然处于领先地位。目前，他们已经达到了856.8Pflop/s，而中国为445.3pflop/s.

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