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1 # 戴維666
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2 # 我為科技狂
美國阿貢國家實驗室科學與工程院主任彼得·貝克曼曾經接受媒體採訪時說過這樣的話,“這些年來,中國對超算的投入和努力巨大,發展速度和成就令人驚歎”。並且,來自國外的同行也開始羨慕起中國來,稱讚中國是“國家在辦事”(意同中國辦事效率相當高)。中國超算系統,即“神威·太湖之光”和“天河二號”在最新一期的TOP500榜單中依然霸佔頭兩名的位置。某種程度上說,中國在超算領域能取得這樣的成就,也與本國工業、學術和軍事能力高度相關。令華人們感到自豪的,不僅因為“神威·太湖之光”在TOP500榜單中再一次且毫無壓力地霸佔冠軍的寶座,以及高於美國最快的超算系統“泰坦”大約五倍的速度,還因為“神威·太湖之光”採用的是有中國自主智慧財產權的晶片。而且,“神威·太湖之光”在體系結構、高速互聯和系統軟體等關鍵性技術上均獲得了前所未有的突破。“天河二號”則採用了英特爾的晶片。
▲神威藍光計算機系統裝配的中國產“申威1600”中央處理器。
國內有不少的業者們看來,中國在超算領域所取得的成績,華人們不應該據此沾沾自喜。當前,美國能源部正支援建造兩臺新的超算系統“Summit”和“Sierra”。位於美國橡樹嶺國家實驗室的超級計算機“Summit”預計是在2018年開始投入使用,“Summit”的計算效能將會是“神威·太湖之光”的兩倍左右。換言之,美國在2018年裡會重新搶回超算領域的霸主之位。況且,美國公司如英特爾等仍然主導著晶片行業。舉例來說,在最新一期的TOP500榜單中,有471臺超算系統採用英特爾的晶片,有14臺超算系統採用美國國際商用機器公司的晶片。
就此話題,之前有媒體直接引述了中國曙光公司高效能計算機產品事業部副總經理吉青的話稱,“E級超級計算機是全球各國爭奪的CROWN上的明珠,佔領戰略制高點至關重要,但從業界來講,我們更本質的初衷,則是為全球使用者提供更多選擇和可能”。憑心而論,吉青說得就很好。中國發展超算系統,並不是為了要碾壓國外同行,而是要為全世界的人服務。
中國在晶片領域比起美國等同行仍然有很大的差距,至於原因是什麼?我在國內、外好些網站上找了找,終於找到了龍芯中科胡偉武在2018年初接受媒體採訪時講出的一些話,具體包括了三點。
第一,如果用賽跑作比喻各國在晶片領域的競爭,過去中國連國外同行的背影都看不到,今天至少能看清國外同行的背影了,等到2020年就能看清國外同行的後腦勺和頭髮了。中國在後面努力地追,但國外同行也在前面奮力地跑。中國要追上國外同行,必然是得有個過程的。第二,中國改革開放至今差不多有四十年。在這四十年裡,中國取得了很多了不起的成就。然而,之前中國是直接繞開了通用晶片CPU、作業系統、發動機和高階儀器等高精尖技術而發展的。而今,中國要從大變強,必須回過頭來攻克這些高精尖技術。中國要攻下這些高精尖技術,便會是一個漫長的過程。因為這些高精尖技術非常複雜,影響這些高科技產品的因素非常多。中國要研發這些複雜的系統,只能是一步一步地進行。第三,中國在研發通用晶片、作業系統、發動機和高階儀器等複雜系統的過程中,並不是因為缺錢,也不是因為體制機制上有大的問題,最主要的是缺了時間。況且,中國要研發出可規模化量產並具備國際競爭力的晶片、作業系統、發動機等產品,必須得在應用的過程中才能不斷地發現問題,進而在解決問題的過程中不斷地改進產品。
如果用最簡單的一句話說便是,中國在晶片等高技術領域的底子比國外同行薄弱了很多,才導致了中國在晶片領域落後於國外同行。實際上,在今天,在很多高科技領域,中國就是追趕者的角色。要我說的話,如果中國當初沒有錯過第一次、第二次和第三次科技革命,中國今天在高科技領域的成就肯定會比目前大得多,輝煌得多。對於新中國成立之前那一百多年的歷史,我們也不要再去追究了。何況,以中國在改革開放四十年來取得的發展速度,再等上二、三十年,中國一定會成為全球主要的高科技創新中心之一,並造福全人類。
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3 # 兵器小百科
這話問的,就好比問一個廚子,你茄子炒的這麼好吃,為什種茄子的技術不怎樣啊?
生產計算機的並不生產CPU,就像廚子只管炒菜,不管種菜是一個道理。
記得在一次工程機械展會上,一位媒體人問一家知名工程機械製造商~你們生產的起重機既然這麼厲害,為什麼還要用進口的柱塞泵?為什麼不把這個關聯器件攻克?~~當時廠家的回答是~我們是做整機的,不是每個零部件都得自己生產。工科液壓泵的不應該是我們總裝廠,而是應該由專業生產液壓器件的廠家研發。
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4 # 每日點兵
首先,超級計算機的算力大小並不依賴狹義上的CPU,超級計算機需要的是浮點算力,而目前市售CPU先天就有不足。在天河一號和天河二號中,真正為超級計算機提供算力的是gpu和協處理器,就像你的pc,CPU排程,顯示卡幹活一樣。天河一號和二號的時候,硬體都是直接買的,天河一號和天河二號基本都用到了Intel xeon E5 xeon phi ,甚至還有AMD的顯示卡(真正的顯示卡hd4870x2,連計算卡都不是)。之後美國開始對華限制出口,主要是禁運xeon phi,nvidia Tesla這樣的產品,CPU倒是沒那麼嚴。太湖之光就開始使用自研處理器了。sw26010本質上和Intel lga介面的xeon phi的設計思路是相似的,眾核堆算力,至於工藝方面,是28nm,這個工藝放在2015年,可以說得上是主流工藝了,絕不算落後,而且能效絲還比Intel強好幾個檔次。當然,這種處理器給PC用毫無意義。
更有趣的是,與sw26010設計思路相似的xeon phi 7200系列,今年才上市。所以啊,先問是不是,再問為什麼,中國的CPU當然行,還很行。
那為啥民用為什麼不行?沒專利,沒授權,適應不了市場。
中國要生產CPU除了要向國外支付相關專利費外,就只剩下建立一套專屬於自己通訊專利和協議。關鍵是你這兩樣東西必須讓其它的電腦供應廠承認。否則沒用。
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5 # 量子態鵪鶉蛋
中國產CPU並不落後。落後的是中國產智慧財產權體系下,CPU的生態。
中國超算,尤其是天河系的出彩,來自於中國設計師團隊世界範圍內首次提出的異構計算,即CPU和GPU的聯合工作。當然天河系列之前主要使用英特爾的晶片,後來在美國商務部限令出口後,中國產申威晶片第一時間頂上,在神威·太湖之光超算上繼續維護了中國超算在全世界範圍內的領先地位。
大家現在看到的落後,來自於使用者體驗差。這種差並不來自於分散的硬體,而來自於整個體系的磨合不夠成熟。
就好比我們現在拿勞斯萊斯的發動機,拿蘭博基尼的氣動外形,拿創馳藍天變速箱,拿賓士大G的底盤,拼出一輛車,這車是否就碾壓全球了?
並不能。因為這些體系並不相容。整出這麼一臺奇美拉轎車可能甚至還跑不過滿大街叫囂的新CIVIC。
中國產CPU當初就是一顆孤懸的健康心臟。但是這顆心臟放不到任何一個活人的身體裡。想要用它,你只能自己造一個人。
好了我們造一個出來也沒多難。結果這個人還沒站起來,因為腿部肌肉不響應,咣噹摔倒了。
大家都說:中國產心臟好爛啊。
沒關係繼續調整,接著來。
調整好了之後人站起來了!大家一片激動,結果走了兩步,動態穩定性不行,啪嘰又摔倒了。
大家都說:中國產心臟好爛啊。
沒關係我們接著搞!
調整好了這一次!我們造的小人走起來了!跑起來了!太振奮了!這時候正在訓練百米跑的英特爾平臺主機從旁邊風一樣掠過,像看傻子一樣看著我們的小人。
大家都說:中國產心臟好爛啊。
沒關係……我們還可以堅持下去。
在完成了所有的調整之後,我們的小人和英特爾平臺的win系統、蘋果平臺的OSX系統,站在了一起,他們必須無視成長時間鴻溝一般的差距,至少給使用者相同級別的感受。
這步,我們到今天還沒做到。
但是這之前的,我們耗費了30多年的心血,已經完成了。
題主,中國產CPU並不垃圾。時間會告訴你一切。
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6 # 王海斌24834386
cpu的幾種架構指的是不同的指令系統,比如x86,arm,mips這幾個通用cpu,發明新的CPU架構一般是指建立新的指令系統,技術並不是主要因素,建立整個cpu和作業系統的整個生態系統投入太大,基本不可能。
龍芯就是買了mips的全部智慧財產權,不僅更便宜,而且生態系統會更容易建立。
海思也是用arm的指令系統和license,在手機領域已經是國際領先了。叫中國產CPU也是國際通用做法。
題目所說的中國產cpu指的都是x86指令集的CPU,它的智慧財產權被intel,AMD壟斷,不過還有第三家就是威盛,現在已經算大陸國資收購,這個問題已經解了。
你半導體設計水平已經追上來了,關鍵已經不是半島設計了,而是整個生態的建立,就是作業系統和核心應用。
沒有使用者用,沒有市場就沒有意義,要一起配套才能有意義,這個道路還比較漫長。中國產作業系統都是以Linux桌面版來開發的,作業系統本身技術不是瓶頸,但核心應用Office目前沒有成熟的,需要使用者使用和時間來完善,如果有人用過二十多年的word5,word6就知道Office的積累過程的漫長。還有微軟已經形成了自己的文字標準,微軟的壟斷和封閉,導致其他廠商沒法相容,使用者習慣使用,原有的文件的延續,這也是wps的困局,但有wps的存在才是的中文Office的價格從個文字版本最高降到了最低,這需要使用者們一起努力用中國產軟體開始,而不是僅僅cpu的問題!
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7 # 犍為真人
縱觀近幾年,近十幾年中國在發展,哪項技術不是靠巨資堆積的?
高鐵,大飛機,載人航天,航母……這也得益於我們優越的社會制度,就是花錢辦大事。要是在西方,花大錢是要爭取各個州,納稅人同意的,效率低。比方說美國修個高鐵,納稅人一想這東西短時間內沒有利益回報就會反對。
那麼超級計算機同樣也是用錢堆的,只要有大錢,整出來只是時間問題。而關鍵是那些大國不捨得花錢,才顯示出我們超級計算機的厲害!
而民用CPU就不是簡單的堆錢的問題了,它的成本要低很多,回報要高很多,畢竟是量產嘛。我們也能造CPU,關鍵問題是現有技術成本太高,成本高售價就高,售價高就沒有幾個人買,沒人買就形不成生態系統。所謂生態系統就是要全世界成千上萬的開發者在這款CPU上做開發,一起發揚光大。這就像微軟的手機作業系統一樣,本身技術很好,但是生態差,沒有程式設計師在上面做手機APP,APP少連微信都沒有從而買的人少……自然就惡性迴圈了,成長不起來。
超級計算機室是不依賴生態系統的,反正自己玩自己的,不計成本,只針對高階使用者,也不需要考慮使用者體驗,甚至可以用政策規定某些企事業單位必須使用。這是和普通民用CPU最大的區別。
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8 # 匯聚魔杖
超級計算機並沒有想象中那麼神秘,它也只是一個計算工具。
當有人輸入計算條件後,超級計算機就會輸出計算的結果。和買菜用的計算器是一樣一樣的,僅僅只是規模上的區別而已。
我們常用的家用電腦一般只有一個CPU,每個CPU內一般只有2~8個物理核心,這樣就能玩遊戲、看影片、瀏覽網頁,因為這些程式的背後只需要少量的浮點運算。假如要模擬飛機附近空氣的流動,以及飛機本身的受力情況,就需要擁有成千上萬顆CPU的超算來完成,需要把空氣、機體分割成一個一個的小塊塊,分別計算每個小塊的運動和受力,再整合起來得到整體的運動和受力情況。超算可以將一個大的任務切分成平行計算,這樣就可以快速地完成繁重的計算任務。
如果把飛機模型中的一個1立方米的立方體分成1立方毫米的小方塊,那麼就會得到10億個小方塊。普通一個家用CPU需要連續做10億次運算,算完整個過程可能需要花上一整天,而如果有10個CPU,就可以把10億個小方塊分成10分,每個CPU只需要計算1億個方塊,再把所有CPU計算的結果整合起來,兩小時就能算完了。
如今超級計算機已經廣泛的應用於氣象氣候、石油勘探、大氣海洋環境、航空航天、宇宙模擬、密碼研究、核爆模擬、武器研製、材料科學、工業設計、地震模擬、動漫渲染、深度學習、人工智慧、生物醫藥、基因工程、資料探勘、過程控制、金融分析、人類組織系統研究、公共服務等各個方面。所以超級計算機成為了強國必爭之地,可以說未來想要打破科幻片裡所謂的“質子鎖”就需要用到超算。
“超級計算機”一詞並沒有明確的定義,隨著計算機行業的發展而發生變化。早期的控制資料公司機器可達十倍速於競爭對手,但也僅是原始的標量處理器。到了1970年代,大部分的超級計算機已經是向量處理器了。1980年代初期,超級計算機朝著大規模平行計算系統發展,這時的超級計算機由成千上萬的普通處理所組成。1980年代中葉,將8個到16個不等的向量處理器聯合起來進行平行計算成為了通用的方法。1990年代到21世紀初期,超級計算機互聯主要基於精簡指令集的張量處理器(如:PowerPC、PA-RISC或DEC Alpha)來進行平行計算。
中國超級計算機的現狀在近期釋出的全球超級計算機Top500榜中中國有214臺超算上榜,在數量蟬聯第一,而曾多次登榜首的神威太湖之光、天河2A分別位於第4名和第6名。日本繼超算“京”的失敗基礎上推出後續“富嶽”時隔9年再度登頂,而美國的超算“Summit”、“Sierra”被擠到了2、3名。
雖然我們已經取得了不小的成績,但CPU仍然是我們的短板。比如過去天河二號用英特爾Xeon Phi(至強融核)的CPU連續4次在超算界Top500榜上榮登寶座。但自從2015年4月美國禁止英特爾向廣州超算中心出售至強融核CPU後,明顯有些跟不上腳步了。
雖然可以用2~3顆中國產的申威晶片替代,但用一張Tesla V100就能解決問題只會增加複雜程度,晶片越多,排程就越困難。這就好比5個人的團隊好管理,而500人的團隊管理難度幾何級數增加。
總結中國的超算之路想要有長足的發展,依然需要補齊半導體產業鏈的短板。假如神威的CPU也能採用7nm的工藝製程和HBM2的記憶體,也不見得會比日本的“富嶽”矮一截,誰勝誰負會是一個未知數。但恰恰這個前提是我們很欠缺的。
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9 # 歷史的重負
中國超級計算機:天河二號!是美國因特爾“至強”晶片,神威太湖之光!是美國DG公司RISC結構的“阿爾法”晶片,已經全部被美國禁掉……被禁後幾年,中國超算已經跌出世界前三……
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這個是看有沒有必要。創新很重要,但是不能為了創新而創新。魯迅先生的拿來主義就是很好的證明。可以為我所用的,我何必不用。