E级时代已至，各国高算力HPC系统开发提上日程

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在去年Frontier超算首次公开突破E级算力以后，各国近期都纷纷传出消息，加快HPC算力资源的建设，争取早日实现E级甚至对未来ZettaSscale的算力开始布局。尽管ZettaSscale离我们还有比较远的距离，但从今年开始，E级算力系统绝对会成为新的战场。

美国——霸主地位不可丢

2022年9月，美国新兴技术与创新基金会（ITIF）发布了《在Exascale时代保持美国HPC领先地位》的报道，其中就提到了HPC代表了一个国家的关键战略实力，美国应该凭借自身的半导体实力在HPC系统开发和应用上都保持在领先地位。

从TOP500的排名角度上来说，尽管美国在顶级超算的算力排名上占有优势，但其实在系统数量上仍将中国视为威胁。再加上AL/ML为硅谷注入的这股新动力，使得HPC的建设尤其是高AI算力的HPC系统，变得更具有吸引力。

所以美国也开始仿照中国打造区域化算力的操作，例如CHIPS法案中就提出，要在未来五年中投入近100亿美元建设区域技术和创新中心，并在其中发展区域超算中心，方便产学研界和政府合作，将其转换为商业化产品，进一步提高美国尖端科技的竞争力。

英国——提振本土HPC市场

在英国的春季预算声明中，指出英国政府将提供9亿英镑的资金，用于支持英国提供一个公共E级算力的超级计算机，这也是他们去年6月发表的《未来计算独立报道》一文中推荐的。英国在HPC的存在感不算很强，在超算领域更加是如此，较新的超算系统除了英伟达为其打造的剑桥1号外，TOPS500中榜上有名的只有14台。

尽管这一计划的初衷是好的，但对于本土企业来说并没有给出任何承诺。为此，Graphcore近日就发布了一篇写给英国首相的公开信，其中提到希望这笔预算中能分出大部分交给英国供应商，否则这笔看似不小的资金很快就会被美国芯片制造商，比如英伟达等巨头给消耗掉。

像Graphcore这样的企业，其实已经在海外的HPC市场中闯出了一些名声，其IPU也在多个计算设施中被使用。但如果英国政府开启所谓的E级系统招标，CPU和GPU这些组件肯定会预定英特尔、AMD和英伟达，但如果英国政府愿意在这些系统中用到本国自研的AI加速器，不仅能够促进本土HPC企业的发展，也有助于实现这些系统的技术多样性。

中国——数字经济下的抢手资源

由于地缘政治冲突等原因，如今国内不仅一些超算中心尚在部署中的超算系统无法透露部署信息，连一些网络公司自己找服务器供应商开发并部署的系统也都无法公开。比如在去年的中国HPC TOP100榜单中，过去的两巨头神威太湖之光和天湖二号升级系统已经退居第三和第五席，如今的第一名和第二名均为部署在网络公司、采用CPU+GPU异构众核处理器的主机系统。

这两台系统的峰值算力分别达到了390Pflops和240Pflops，如果向TOP500提交测试成绩的话，应该可以拿到第四名和第六名的成绩。不过网络公司部署这些机器主要是用于算力服务，并不会花大把时间去跑这些测试。

加上一些下一代超算中心系统的传闻，国内可以说是已经迈进或是达到Exascale级计算的门槛了。这也与国内对于先进计算的政策有关，在数字经济时代下，无论是HPC通用算力还是AI算力都已经成了全新的资源。

国内企业虽然在HPC处理器上的进度要稍微落后一些，但高速互联、处理器加速部件和高性能算法上的研究可不输于人。再加上最近ChatGPT之类的超大规模并行应用的加速，都对E级以上的计算提出了要求。

根据传闻，国内可能在2025年之前建成10台E级超算，而美国目前已知的在建E级系统只有三个，足以看出国内对HPC算力的重视。但与此同时，我们还需要关注提高系统效率之类的优化，以及最重要的软件开发，要知道美国能源部花在E级超算的大量资金中，一半都是用于软件开发的。

至于公共算力这块，国内也在坚持推进更高的算力，例如2020年在内蒙古部署的高性能公共服务平台“青城之光”，即便在2022年的榜单上依然有着15名的成绩。未来国内无论是超算中心、网络公司，甚至是学府，都会加速迈入E级的步伐，云化E级超算也将逐步成为现实。