关键词：超级计算机  日本“富岳”   富士通

6月28日，新一期全球超级计算机500强榜单揭晓，日本超级计算机“富岳”（Fugaku）继续位列榜首。

超级计算机“富岳”（图片来自日本富士通株式会社官网）

一、“富岳”连续3期获得“四项冠军”

6月28日，日本富士通株式会社在官网发布消息称，由日本理化学研究所（简称“理研”，RIKEN）和富士通共同开发、今年3月起在计算科学研究中心（神户市）正式运行的超级计算机“富岳”，在计算速度等4个单元（“TOP500”、“HPCG（High Performance Conjugate Gradient）”、“HPL-AI”、“Graph500”）的性能排名中，继去年6月、11月后又一次位居世界第一，连续3期获得“四项冠军”。日媒称此为全球首例。

富士通在官网发布“富岳”夺冠消息（图片来自日本富士通株式会社官网）

在计算速度排名“TOP500”中，“富岳”被认为每秒可以计算44.201京次，是排名第二的美国橡树岭国家实验室超算“Summit”（14.86京次）的约3倍。“富岳”是首台使用ARM处理器的超算冠军，它使用了48核ARM处理器A64FX。

“富岳”作为2019年结束运用的超算“京”的后续机型，由日本最大综合性科研机构日本理化学研究所和富士通株式会社共同完成。它以日本精神文化象征之一——日本第一高峰“富士山”的别称为名。据理化学研究所介绍，“富岳”的使命是：成为由日本文部科学省发起的高性能计算基础设施的核心。

日本文部科学省（英文：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology，简称MEXT），是日本中央省厅之一，负责统筹日本国内教育、科学技术、学术、文化、及体育等事务，2001年1月6日起由原文部省及科学技术厅合并而成。文部科学省的首长称为“文部科学大臣”，是内阁成员，多数从国会中由首相任命。

超级计算机“富岳”（图片来自日本富士通株式会社官网）

2014年，富士通公司和理化学研究所开始了“富岳”的设计与研制工作，总预算约1300亿日元。配置方面，“富岳”由约400台计算机组成，每台重约2吨，高约2米、纵深约1.4米、宽约80厘米。“富岳”采用48核富士通芯片A64FX，是史上第一台基于ARM架构的超算。“富岳”原定 2021年4月正式启用，但由于新冠疫情爆发，于2020年4月开始试用，主要用于疫情防控、加速相关研究成果的项目，例如新冠病毒飞沫飞散模拟和治疗药物探索等；此外，还在提高气象预报和全球变暖预测精确度的研究等方面也有所进展。

富士通芯片A64FX的logo（图片来自日本富士通株式会社官网）

二、榜单简介

全球超级计算机500强榜单由国际组织“TOP500”编制，约每半年发布一次，是给全球已安装的超级计算机排座次的知名榜单。

位列第二的“Summit”超级计算机，由美国能源部下属橡树岭国家实验室开发，是目前美国最快的超算。美国能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“Sierra”、中国超算“神威·太湖之光”和美国能源部下属劳伦斯伯克利国家实验室开发的“Perlmutter”分列三四五位。“Perlmutter”是500强榜单前十位中唯一一个新入选的超级计算机。

本次榜单显示，中国共有186台超算上榜，上榜数量蝉联第一，但较此前数量有所减少。美国以123台位列第二，其后依次是日本、德国、法国。这是2017年11月以来，中国超算上榜数量连续第8次位居第一。

TOP500中，日本还有产业技术综合研究所（第12位）、东京大学（第13位）等的超算入榜。另外，在着眼于省电性能的排名“绿色500”中，从事AI技术等的企业Preferred Networks（东京）的超算“MN-3”夺得首位。

三、榜单前十

No.1 富岳（Fugaku） 日本

制造商：富士通

处理器核芯：7630848个；

峰值（Rmax）：442010 TFlop/s

简介：当前系统处理器个数已经由7299072个升级到了7630848个，Rmax由415530升级到了442010 TFlop/s。Fugaku超算原来被称为“Post K”，是曾经的世界第一K computer产品的第四代，采用ARM架构的富士通A64FX处理器。

No.2 Summit（美国） 美国

制造商：IBM

处理器核芯：2414592个；

峰值（Rmax）：148600 TFlop/s

简介：Summit（顶点）是IBM和美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）推出的新超级计算机，Summit要比神威·太湖之光快60%，比同在橡树岭实验室的Titan——前美国超算记录保持者要快接近 8 倍。而在其之下，近 28，000 块英伟达 Volta GPU 提供了 95% 的算力。

No.3 Sierra（美国） 美国

制造商：IBM

处理器核芯：1572480个；

峰值（Rmax）：94640 TFlop/s

简介：关于Sierra超级计算机，美国国家能源局橡树岭国家实验室已经给它定下来要做的事情：助力科学家在高能物理、材料发现、医疗保健等领域的研究探索；其中在癌症研究方面将用于名为“CANcer分布式学习环境（CANDLE）”的项目。

No.4 神威·太湖之光（Sunway TaihuLight）（中国） 中国

制造商：国家并行计算机工程技术研究中心

处理器核芯：10649600个；

峰值（Rmax）：93015 TFlop/s

简介：我国的神威 “太湖之光”超级计算机曾连续获得top500四届冠军，该系统全部使用中国自主知识产权的处理器芯片。

No.5 Perlmutter（美国） 美国

制造商：HPE Cray

处理器核芯：672520个；

峰值（Rmax）：22400 TFlop/s

简介：Perlmutter 超级计算机在美国国家能源研究科学计算中心 （NERSC） 服务于天体物理学、气候科学等方面，Perlmutter 中含有 6，159 个 NVIDIA A100 Tensor Core GPU，是世界上最大的 A100 动力系统。

No.6 Selene （美国） 美国

制造商：Nvidia

处理器核芯：555520个；

峰值（Rmax）：63460 TFlop/s

简介：该系统处理器个数由27760个升级到555520个，Rmax由27580提升到了63460，倍增。

No.7 TH—2 天河二号（中国） 中国

制造商：国防科大

 处理器核芯：4981760个；峰值（Rmax）：61445 TFlop/s 简介：天河二号曾经6次蝉联冠军，采用麒麟操作系统，目前使用英特尔处理器，将来计划用国产处理器替换，不仅应用于助力探月工程、载人航天等政府科研项目，还在石油勘探、汽车飞机的设计制造、基因测序等民用方面大展身手。

No.8 JUWELS Booster Module（德国） 德国

制造商：Atos

处理器核芯：449280个；

峰值（Rmax）：44120 TFlop/s

简介：这是目前欧洲最强大的超级级计算，采用的是模块化系统结构。

No.9 HPC5（意大利） 意大利

 制造商：DELL EMC

处理器核芯：669760个；

峰值（Rmax）：35450 TFlop/s

简介：由DELL EMC公司为Eni能源公司打造的世界上功能最强大的工业用超级计算机，它的混合体系结构使分子模拟算法特别有效。

No.10 Frontera （美国） 美国

制造商：Cray

处理器核芯：448448个；

峰值（Rmax）：23516 TFlop/s

 简介：由DELL EMC公司为德克萨斯高级计算中心（TACC）打造，将用于多领域科研计算。

四、结语

随着云计算、物联网、大数据、移动互联、人工智能等领域的快速发展，人类对数据处理能力和速度的要求快速提升，超算的应用范围出现大幅扩展。

从趋势来看，超算在未来很长一段时间内还将是各大国建设和发展的重点。

近年来，超算领域显现出了多国激烈竞争的局面，美国、欧盟、日本、中国均将研发的重点聚焦在该领域，未来在相关领域的竞争也将白热化。

（参考及来源：日本富士通株式会社官网、日本共同社官网、新浪网等）