美國《科學》雜志：中國有望造出世界首臺E級超算！附：各國E級超算現狀及架構
2020-01-07 12:36:39 EETOP這一權威學術刊物預測，中國有望在2020年建造出世界第一臺E級超算。E級超算即百億億次超級計算機，是國際上高端信息技術創新和競爭的制高點。美國、日本和歐盟均在推進各自的E級超算開發計劃。
E級超算各國現狀
美國
美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的杰出研究員Jeffrey Vetter博士，給出了未來美國超級計算機技術演進的預測。
其中，名為Frontier的超級計算機將使用AMD的CPU，名為Aurora的超級計算機將使用Intel公司的CPU，而另一臺名為LLCapitan的超算還未確定架構。
這些超算都將成為人類最快的超級計算機之一。而根據著名的超算排行榜組織top500.org的統計，目前排名世界第一的Summit超算，運算速度為148.6 petaflops（即每秒148.6千萬億次），距離E級（1百億億次）仍差一個數量級。
E級超算架構：X86 CPU
中國
在E級超級計算機的競爭上，我國并不落后。實際上，根據公開報道，中國目前正在進行的E級超算項目有三個：
天河三號
2018年5月19日，國家超算天津中心展示了天河三號原型機，預計在2018年底投入使用，河三號的全配置主機計劃在2020年投入使用，性能計劃為1E Flops. 天河三號超算將使用我國自主研制的飛騰FT2000系列CPU，以及國防科技大學的Matrix2000plus加速器的最新型號。
神威E級
2018年7月神威E級原型機落戶于國家超算濟南中心，還需要三年左右的研發時間，將在2021年正式投入使用。神威的CPU肯定是我國自主研制的申威系列CPU的最新型號。
曙光E級
2016年7月4日，中科曙光在其舉辦的“2016中科曙光技術創新大會（IDIC2016）”上宣布，由其牽頭的E級超算原型系統項目正式發布，在核心技術方面，曙光介紹了超融合自適應并行處理體系結構（HCAPP）和全浸沒式相變液冷技術（整臺超算浸沒在冷卻液中），但對于所采用的CPU和加速器并沒有更多消息透露。外界猜測曙光可能會采用中科院體系內研發的CPU和加速器（比如海光CPU、龍芯CPU系列）。曙光E級的最終部署時間也將會在2020年以后。
日本
作為最早明確其E級計算發展路線的國家，日本目標在2021年初由Fujistu研制成功第一臺E級計算機Post-K Computer，并部署在RIKEN。與現有的超算相比，下一代京超算最大的變化就是處理器從SPARC64架構全面轉向ARM。2018年6月Fujitsu就宣布已完成Post-K計算芯片原型研制并開始測試，作為首個基于ARMv8-A Scalable Vector Extension (SVE)架構的48核芯片。
最近富士通開發了7nm 52核架構的A64FX處理器，雙精度浮點性能可達2.7TFLOPS。日前富士通宣布正式啟動Post-K超算生產計劃，預計2021年到2022年之間部署這臺超算。
據悉，A64FX是第一款采用可擴展矢量擴展（SVE）的CPU，這是專為基于ARM的超級計算機設計的指令集。富士通表示，A64FX將提供每個芯片超過2.7 teraflops的峰值雙精度（64位）浮點運算性能。系統每個節點有一個CPU，每個機架有384個節點。
在經過安裝調試后，Post-K超算將被移交至位于日本神戶的Riken高級計算科學研究所，正式投入使用。
歐盟
在2018年EuroHPC發布規劃，歐盟政府將投入4.8億歐元，通過與各國政府共同投入的模式，在2020年建設兩臺Pre-E級系統和兩臺P級系統，并在2022-2023年左右建成2臺E級系統，且其中至少有一臺將使用歐洲自主的技術。雖然目前各系統的選址還未確定，但通過這一系列部署規劃，歐盟對實現E級計算、大幅提升歐洲在高性能計算領域競爭力的決心可見一斑。
此外在不久前，巴塞羅那超級計算中心已經啟動了歐洲開放計算機體系結構實驗室（LOCA），該實驗室為期五年，旨在開發基于開放體系結構的節能，高性能計算芯片。盡管最終的知識產權旨在可供任何人使用，但最初的目標受眾是希望構建由開源硬件提供支持的HPC系統的歐洲用戶。LOCA將要探索的芯片將基于當今三種最受歡迎的開放指令集架構，即RISC-V，OpenPower和MIPS。根據LOCA主管約翰·戴維斯（John Davis）的說法，因為Arm不符合開放標準，因此被排除在考慮范圍之外。該項目的五年時間表表明，任何由此設計的處理器都將最終進入第二批歐洲百億億次計算機系統，該系統將在下個十年中期左右投入使用。當然，正如我們已經提到的那樣，由于所有這些IP都注定是開放的，因此任何國家或公司都可以選擇這些相同的設計，并將其用于自己的用途，無論是HPC還是其他用途。
E級超算架構：第二批將采用RISC-V、OpenPower 等開源處理器
