中美領跑超算,考驗日本"後富岳"戰略
2022/07/28
在5月發佈的超級電腦運算速度全球排名中,美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)運營的「Frontier(前沿)」位列第一。中國也啟動了多臺高性能超算,國家投入預算的「官制超算」再次形成中美雙雄局面。日本理化學研究所和富士通開發的「富岳」退居第2位。為此,日本有必要制定「後富岳」戰略。
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Frontier的運算速度為每秒110京次(1京是1萬億的1萬倍),是位居第2位的富岳(44.2京次)的2.5倍。其特點是,相當於超算大腦的CPU(中央處理器)和GPU(圖形處理器)使用了美國超微半導體(AMD)生産的尖端産品。美國慧與科技(Hewlett Packard Enterprise,HPE)主導了系統開發。
Frontier的實用性也很出色,還在運用人工智慧(AI)的性能指標上獲得了第一名。在節能性能指標方面,構成與Frontier整機相同的測試機獲得了第一名,Frontier位居第2位。
美國正在投資超50億美元,開發多臺新一代超算。設想在能源部旗下的研究所開發每秒運算能力達到100京次以上的「Exa級」超算。
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Frontier的運算速度大幅超過富岳(援引自慧與科技(HPE)發佈的消息) |
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)計劃投放能力達到Frontier同等以上水準的「El Capitan」。雖然美國英特爾的GPU開發推遲,但美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)仍計劃開發「極光」(Aurora)。慧與科技也將對開發提供支援。
中國的先進機型並未申請參加此次排名。但基於2016~2017年位居世界第一的超算「神威太湖之光」的後續機型的開發成果,於2021年獲得了被稱為超算領域諾貝爾獎的戈登·貝爾獎。中國被認為還在構建另一台名為「天河3號」的超算。日本筑波大學計算科學研究中心主任朴泰佑説「兩種機型都已開始運作,峰值計算能力很有可能超過富岳」。
中美憑藉鉅額預算不斷推出高性能超級電腦。從日本開發出上代「京」到推出富岳這段時間,美國有3款機型,中國有2款排在首位。日本可分配給超級電腦的預算有限,因此如何描繪後富岳時代的戰略受到考驗。
富岳相當於頭腦的處理器是由富士通獨自開發的。這是從開始開發到正式啟動花費了7年的主要原因。從全球看,AMD、英特爾及美國英偉達競相開發處理器,日本要想迅速開發超級電腦,需要引進這些國外技術。
一方面,處理器對培育半導體設計資産也有很大作用,如果退出開發,將成為經濟安全保障的風險。日本筑波大學的朴泰祐表示「應該以(日本)國産技術為中心進行構建,同時也部分引進國外技術」,指出保持平衡很重要。
日本國內正以富岳為頂點將各大學等的超級電腦連接成網路,但還需要基於用途擴大等重新考慮運用形態。通過將旗艦機型分散到多處,與量子電腦等聯動,可以構建更加靈活的平臺。
後富岳時代的開發要想被社會廣泛接受,還需要「容易理解的成果」。目前,富岳的實際研究用途有限,不能用於商用計算基礎設施這一點正在成為成果可視化的阻礙。
日本企業開發大型超級電腦的動作有限,但也有像AI初創企業Preferred Networks(PFN,東京千代田)這種開發節能性能高的自主晶片及超級電腦的企業。在充分利用産業界的力量上,後富岳時代也需要官民齊心協力。
日本經濟新聞(中文版:日經中文網)大越優樹
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