超算不是简单堆砌CPU

有媒体引用所谓业内人士声称，“把足够多的手机芯片连起来就能超越天河2号。”但实际上，这个说法也是值得商榷的。

因为堆CPU也是一个技术活，体系结构设计的不好，高速互联网络做的不行，系统软件做的不好，储存列阵做的不行，即使堆再多的CPU，超算的性能也上不去。简单粗暴的堆砌CPU根本不可能制造出一台超级计算机，更不要说是能与天河2号相匹敌的超算。

另外，哪怕掌握了正确的堆砌CPU的方法，也不是单凭靠堆CPU数量就能获得一台能与天河2号相匹敌的超算。原因何在?因为超算建设不是简单的搭积木式的堆砌CPU即便堆砌了海量的计算卡，但受制于其他方面，比如高速互联网的技术水平，也会导致无法到达理论计算性能。

具体来说，高速互联网络的难点在于超算的计算节点之间传输的数据量巨大，延迟要求严格，当互联网络效率不足，就会导致数据拥堵，大幅降低超算整机系统效率。而超算的计算节点越多，对互联网络的要求也就越高。因此，即使想通过堆砌CPU来提升运算能力，也会受限制互联网络的性能，造成这种做法并不能无节制的提升超算的性能受制于诸如互联网络以及其他方面的瓶颈，整机效率被拉低，导致实际性能并没有因为堆砌了更多的CPU而有所提高。

另外，堆砌过多的CPU还存在功耗过大、机箱体积过大等问题，非常不利于日后的运营维护和使用，在超算市场基本不具备市场竞争力。正是因为高速互联网络的重要性，相对于在2015年才对中国四家超算中心禁售Intel计算卡，高速互联网络却早就被美国列入技术封锁的名单。

在软件系统方面，控制少量计算节点和控制大量计算节点对软件系统的要求近乎于天差地别。软件系统必须保证每个超算计算节点的性能被发挥到最大才能充分挖掘出硬件上的潜力，否则，就会影响超算的整机效率。

另外，TOP500头几名的计算节点大多在数千近万，甚至一万个以上，某几个计算节点损坏，并需要更新是常有的事。当计算节点损坏时，软件系统必须做到部分节点损坏时不会发生死机、报错等情况，不影响计算任务的持续。

因此，如果没有一个好的体系结构，那么CPU的性能将无法全部发挥出来，而且堆砌的CPU数量越多，整个系统就越复杂，对高速互联网络、存储列阵、监控系统、冷却系统和软件方面的要求也就越高，整机效率的提升也就越难。而体系结构设计能力水平不够高的情况下，单纯堆砌CPU数量，反而会降低整机效率，无法提升整机性能。

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“神威太湖之光”刷新TOP500排行榜，依靠的是其强悍的双精浮点性能其高达125PFlops双精浮点峰值和93PFlops稳定性能让世人惊叹。其实，除了拥有举世无双的双精浮点性能之外，“神威太湖之光”还拥有整机效率高，整机功耗低、性能功耗比高，整机体积小等一系列优点。

“神威太湖之光”超算拥有40960个计算节点，使用了上海高性能集成电路设计中心设计的国产众核芯片申威26010，采用28nm制程工艺，主频1.45G，拥有260个核心，双精浮点峰值高达3.06TFlops，在双精浮点上完全追平了Intel最好的超算芯片。正是得益于国产众核芯片申威26010的强悍性能，加上良好的体系结构设计以及互联网络等核心部件，使超算拥有异乎寻常的高性能、高效率、低功耗、高性能功耗比和小体积：