“天河二号”设计师辩驳“唱衰中国超算论”

中国研制超级计算机纯属“政治任务”？“天河二号”仅仅是“理论上最快”？针对最近某些“唱衰”中国超级计算机的论调，“天河二号”主任设计师卢宇彤用数字和事实一一辩驳。作为全球最快的超级计算机，中国国防科大研制的“天河二号”在6月23日揭晓的TOP500（全球最快超级计算机500强）排行榜上再次名列第一。这是“天河”系列超级计算机获得的第4枚“金牌”，也是“天河二号”的“三连冠”。

中国发展超算仅仅是“政治任务”？

论调一：“美国、日本的超级计算机研制是单纯的市场行为，中国仅仅是重要的政治任务，并非为了实际应用。”

事实：世界各国超算发展均由政府主导；中国“天河”计算机用得很好。

“研发超级计算机是为了解决涉及国家安全与发展的重大科学问题、增强综合国力，绝不是单纯的市场行为和商业利益驱动。”卢宇彤说，“红杉”、“泰坦”、“京”等世界顶级系统的研发均由美国和日本政府直接投资，由IBM、Cray、富士通等公司联合有关国家科研机构承担研制，中国超级计算机也采用了类似模式。

卢宇彤认为，用“市场行为”和“政治任务”分别描述他国和我国的超算研制，意在抹黑中国高性能计算技术发展的策略和成就。

实际上，中国的超级计算机研制从起步之初就紧贴用户需求与科学应用。安装在国家超算天津中心的“天河一号”已有用户600多家，每天运行的计算任务超过1000个，2014年上半年的平均月利用率达到世界领先的82%。国家超算广州中心的“天河二号”在短短几个月的运行中为120多家用户提供了300多项典型应用计算，取得了显著的经济效益和社会效益。

“天河二号”不过是“理论上最快”？

论调二：“‘天河二号’只是理论上最快，在考量实用性为主的Graph500榜单上名列第六。”

事实：“天河二号”夺冠来自权威测试；不同排行榜名次变化很正常。

凭什么认定“天河二号”是全球最快的超级计算机？国际TOP500排名的依据不是理论性能，而是LINPACK应用实测性能。据卢宇彤介绍，后者已沿用了20多年，是国际公认的、权威的系统排行标准。

近年来国际上出现了HPCC、Graph500、HPCG等其它排行榜，旨在以不同的测试程序衡量超级计算机在某些方面的应用性能。2014年6月首次发布的HPCG排行榜上，“天河二号”同样名列第一；即使只用部分节点参加Graph500的测试，天河二号也排名第六，还有大量优化提升的空间。

卢宇彤说，同一机器在不同排行榜上的排名有所变化，是正常现象。例如，TOP500排名第三的美国“红杉”按HPCG排名并未上榜，TOP500排名第二的美国“泰坦”也在Graph500榜上无名。

“宣扬‘天河二号’只是‘理论上最快’的人如果不是对超算排行榜太外行，就是别有用心了。”卢宇彤说。

“天河二号”能耗太大？

论调三：“‘天河二号’耗电量巨大，不符合当今超级计算机发展趋势。”

事实：“天河二号”相当节能；体系结构引领未来发展方向。

解决超级计算机性能与代价之间的矛盾，是计算机科学家们面临的一大难题。根据评价能效的Green500排行标准，采用了新型能耗控制机制的“天河二号”在能效比上与TOP500排名第二、第三的美国“泰坦”、“红杉”相当，远远优于排名第四的日本机器“京”，堪称一台节能而高效的机器。

卢宇彤说，有人故意隐瞒不同系统之间的类型差异，拿性能低两个数量级的小系统——TOP500排名第467位的Eurora与“天河二号”比能效，纯属危言耸听、博取眼球。

就超级计算机发展趋势而言，“天河二号”采用的“CPU+加速器”异构体系结构，是国际公认的未来E级系统主流技术发展方向之一。

“体系结构的路上，中国人在拉着世界往前走。”中科院研究员张云泉说。

“天河二号”应用不行？

论调四：“中国超级计算机发展重硬件、轻软件，‘天河二号’一些用户需要10年时间来编写必要的代码，用户分布单一，应用程度远低于美国等发达国家。”

事实：“重硬轻软”正在改善；“天河二号”应用广泛深入。

“天河二号”的应用涵盖气象、能源、航空航天、生物医药、宇宙天体、工业制造等领域，用户遍及国内外研究机构、大学、工业企业、政府部门等单位。仅在2014年4月一个月内，超过百万核的大规模实际领域应用就有6个。基于“天河二号”平台的大规模地震模拟应用Seissol入围国际高性能计算应用的最高奖项“戈登奖”，德国慕尼黑工业大学、美国佐治亚理工学院等正在依托“天河二号”开展科研。无论就领域、程度还是效率而言，“天河二号”的应用硕果累累。

一些用户真的需要10年时间编写代码吗？卢宇彤指出，这种说法混淆了某些领域应用较长的开发周期和在“天河二号”上实际应用时较短的移植周期，又是扰乱视听。

Top500主持人、美国田纳西大学电子机械和计算科学系教授杰克·唐加拉指出，世界各国都面临硬件与软件投入不平衡的问题。卢宇彤也坦陈，中国在大型应用软件等方面与西方发达国家尚有差距。

“高性能应用软件的研发不是计算机研制方一己之力所能完成，而是依赖于整个国家的科学技术发展水平，需要领域专家和机构长期投入、创新研究，需要各学科领域的协同。”卢宇彤呼吁，“多些理解，多些实干，多些鼓励，才能推动我国超级计算走上良性发展的轨道。”