正厚知识 | 超算“超”在何处

不知道你有没有听过“超算”的名称，即便没有听过，也应该在《终结者》《X战警》等科幻电影中看到过那种一台台并联有整个房间那么大的计算机。

超算，顾名思义就是超级计算机。它的超级体现在两点上。一是规模超级大。它和PC不一样，并不是某台单体的主机，而是由成千上万台计算节点并联而成的计算机集群，每个节点都会配备有独立的CPU、GPU和处理器，彼此之间用高速网络进行互联。像我国得冠的超算“神威·太湖之光”，共有40个运算机柜和8个网络机柜，每台机柜大约有家用大型冰箱那么大，总共有上万个节点，共有四万多颗芯片。当你置身在它的机房时，会被这个庞然大物的威压所折服。

二是功能超级强。普通的家用计算机CPU的每秒大约50亿次运算，而超算“神威·太湖之光”的峰值性能为每秒12.5亿亿次，持续性能为每秒9.3亿亿次，差不多相当于200多万台普通电脑同时运算的水平。而国际超算组织2022年最新榜单上的头榜计算机“Frontier”，计算能力更是达到了恐怖的每秒百亿亿次，令人叹为观止。

可能很多朋友会有疑惑，既然超算这么厉害，那么用超算打游戏会不会很爽。实际上这是个误区。超算使用起来和我们的家用计算机有很大差别。家用计算机相当于一个全能保姆，既能满足工作需求，也能休闲娱乐。而超算不同，超算比起家用计算机而言，更像计算器，是个单纯的计算工具，用户提供数据、提供算法，计算机给出答案，就是这么简单。但与计算器不同，超算的各个部分是可以根据需求分开运作、计算不同内容的，所以相比较于家用计算机服务于群众，超算更倾向于服务企业、军工、科研等专业团体。

最早电子计算机的诞生就和二战脱不开关系，在战争中，各方均需要计算弹道的方向，好精准命中敌方目标。时至今日，计算机的主要用途已经变成了服务于普通人的工作生活，而这些“硬核”的需求则主要交由超算来完成。超算的应用范围其实比我们想得要广许多，除了军事上的用途外，像天文学家需要计算天体的运行轨迹来判断最佳观测时机；像普通人最熟悉的天气预报也是通过导入大量地层、气温、湿度等信息进入模型，通过超算计算出未来的天气大致走势；一些工厂要设计零件，需要导入3D建模进行计算，看看是否符合要求。甚至连普通人如果有这方面的需求，也是可以通过正常审核流程申请到超算资源。

超算是国之重器，然而在国际超算组织近四年的排名中，中国超算的成绩始终不太好。曾经拿过第一的“神威·太湖之光”如今竟然屈居第六，而风光无限的“天河二号”险些掉出前十，我国是在超算方面落后世界了吗？并不是这样的，这只是国际超算组织给出的数据，中国的超算其实一直在默默发展，只是不像以前那样高调而已。