美国禁售芯片 中国超级计算机还有戏吗？
　　最近，连续四次蝉联超级计算机世界第一的“天河二号”遇到了麻烦，4月9日，美国发布报告，决定拒绝英特尔公司向中国的国家超级计算广州中心出售至强芯片用于天河二号系统升级的申请。国家超级计算长沙中心、广州中心、天津中心和国防大学四家国家超算中心被列入出口管制名单。
　　方面给出的解释是这4家中国超算中心从事“违反”美国国家安全或外交政策利益的活动。而据《华尔街日报(,)》报道，美国商务部曾于今年2月18日发布一份通知称，使用了两款英特尔微处理器芯片的天河二号和早先的天河1号A系统，“据信被用于核爆炸模拟”。
　　美国暂时不卖芯片了，中国的超级计算机还有戏吗？这得从头说起。
　　一、超级计算机的由来
　　其实，计算机最早就是从超级计算机开始的，无论是第一台机械计算机(英国爵士设计，未最终完成)，还是第一台电子计算机Eniac，都是做科学计算和军事用途用的。
　　计算机性能的扩展有两条道路，一条的不断改进制造工艺，提升芯片设计水平，把单个芯片设计的很强悍，提升性能。还有一条道路是尽可能用比较多的机器并行，用多机机器一起运算来提升性能。
　　早期，超级计算机都是昂贵的高级货，处理器是专门设计的，芯片组是配套的，甚至每根连接线都是定制的，成本极高。
　　而随着PC和网络的发展，人们发现追求强大的计算能力可以不那么昂贵。于是，人们开始尝试用大批量生产的PC或者工作站来攒超级计算机。
　　若干台PC或者工作站通过网络连接起来，把任务分给这些机器并行，然后返回，计算能力丝毫不弱于昂贵的专用超级计算机，于是传统的超级计算机开始没落。
　　这个时代出现了很多平民化的超级计算机，譬如用浩鑫HTPC准系统凑起来的超级计算机，把一个学校的MAC电脑凑起来的超级计算机等等，这些看似玩具的东西居然一度占据了TOP500超级计算机排行榜，甚至谷歌自己用的服务器也是用这种办法攒出来的。
　　而在这个过程中，人们发现，限制超级计算机能力居然是功耗，人们不能堆积太多的数量是因为功率和发热限制，性能功耗比甚至比性能本身更重要。
　　于是，IBM开发出蓝色基因，不追求单个核心的高性能，而是降低功耗，攒更多的数量来提升性能。但是因为单独开发这种处理器在批量和成本上无法与通用的PC处理器相比，并没有流行开。
　　二、从CPU到协处理器
　　索尼为了提升PS3游戏机的性能，联合IBM搞了Cell处理器，这是异构计算的开始。因为在计算任务中，有些任务是简单的，不需要复杂的逻辑处理，只需要足够的计算单元暴力计算，这样处理器就可以设计成两部分，一个简单的运算核心，几个强大的简单计算单元，这就是Cell的思路。
　　因为这种计算编程难度太高，所以Cell用在游戏机上并不成功，但是这个思路可以拿到电脑上，这就是我们熟悉GPU通用计算。
　　因为3D的需求，显卡有强大的计算能力，这种能力只用于3D游戏浪费了，于是在Cell之后就有了GPU的通用计算，CPU处理复杂任务，GPU处理暴力计算，nVIDIA甚至搞出来CUDA专门解决这个问题，而且在GPU的设计上就为通用计算做了优化。
　　单台计算机异构化，获得强大的计算能力，那么就可以把这些单台计算机联网，组成计算能力强大的异构超级计算机。
　　于是中国在2009年搞出来天河一号超级计算机，就是CPU和GPU异构组成的超级计算机，一度排名世界第一。百度搞人工智能的计算机也是这种异构的超级计算机。
　　如果以后超级计算机全部异构化，那么CPU提供的计算能力只占一小部分，这无疑代表了nVIDIA和AMD要抢Intel的饭碗，Intel当然不能坐以待毙。
　　于是Intel开始自己做异构用的芯片，这就是Larrabee计划，其实GPU本来就是一个个小的计算核心，然后组合起来。而Intel手里是有小核心的，这就是当年的奔腾一代处理器核心P54C。
　　Intel把这款20年的老核心集成起来做成众核，做成协处理器，可以做3D显卡，也可以做超级计算机的协处理器。这个项目初期失败了。但是，Intel在这个基础上发展出来了“众核架构”(MIC)的Xeon Phi协处理器。并且获得了天河2号(目前世界第一超级计算机)的选用。
　　而协处理器的能力取决于单个小核心的计算能力，P54C这个20年前的核心弱爆了。而Silvermont作为Intel反击移动市场的利器，性能功耗比非常出色，于是，Intel把这个小核心攒起来做成众核的Xeon Phi，这就是Knights Landing，也就是目前被禁售的处理器。
　　三、美国禁售会有影响吗？
　　从技术上看，Xeon Phi相比nVIDIA和AMD的产品，优势在于支持X86指令集，编程和编译都比较方便，易用性更好。如果美国真的严格执行禁售，那么中国可以采购nVIDIA和AMD的产品，实际上天河一号就是用的AMD的显卡作为协处理器。
　　而从这次禁售的范围看，国家超级计算长沙中心、广州中心、天津中心和国防科技大学四家国家超算中心被列入出口管制名单，这几个都与军方有一定关系。
　　国家深圳超算中心，国家济南超算中心，上海超算中心都没有在管制名单以内，中国购买Xeon Phi并没有障碍。
　　而且Xeon Phi作为Intel上货架的产品，即使对中国全面禁售，世界这么大，中国通过转口贸易进口也毫无问题。
　　所以，这次禁售更像是一次政治秀，起不到太大的作用。
　　四、中国自己有替代品吗？
　　这次禁售更像政治秀，而即使美国真的全面禁售，在超级计算机方面，中国也是留有后招的。
　　中国早在1999年就买到Compaq公司的Alpha处理器的授权。Alpha处理器一款技术成功，商业失败的处理器，其性能远超越同时代的X86处理器，但是商业上却失败，其研发人员后来去了Intel和AMD，AMD公司的K7所使用的EV6总线技术，Intel的超线程技术，都是Alpha处理器的遗产。
　　中国买下Alpha的授权以后，逐渐发展出来了神威系列。日安装在山东省的国家超级计算济南中心就是使用神威1600处理器。
　　在技术指标上，16核心的神威ghz的时候，双精度浮点运算能力是140.8G，i7 980xe 6核心在3.2ghz，双精度浮点是107.55G。i7的功耗是130W，神威1600的功耗是70W。神威在性能功耗比上已经超越了当时的Intel。
　　而在协处理器的发展上，Alpha在10多年前就预留了64核的众核架构，必要时候替代Xeon Phi也是完全可能的。
　　正如我们前面所说的，专用处理器专用架构价格高昂，使用困难。所以神威只是备用的后招，天河还是用Intel的处理器。
　　但是，一旦Intel真的买不到，中国自己也是有替代品的，神威性能足够，无非成本和便捷程度有差异罢了。
　　所以，此次美国禁售芯片更像是一次政治秀，对中国超级计算机的发展并没有实质性的影响，相反，它会给我们的决策部门提醒，让中国自己的处理器产业有更好的发展环境。禁售阻挡不了中国超级计算机进步的脚步。
04/13 10:54
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据国外媒体报道，美国空军研究小组日前利用2000多台PS3游戏机组成了一台超级计算机，计算速度高达500 TeraFLOPS(每秒万亿次浮点运算)。
500 TeraFLOPS的计算能力相当于当前高端处理器运算能力的10万倍，这台超级计算机将被用于处理一些高清视频和神经形态学计算等。
之所以选择PS3游戏机，主要是出于性价比原因，每gigaFLOPS(每秒10亿次浮点)成本仅为2美元至3美元。
此外，全负荷下的能耗仅为300千瓦至320千瓦，而大部分超级计算机能耗为5兆瓦。
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美军协用1760个PS3打造超级计算机
12:50:25 来源：游民星空[编译] 作者：游民·仨儿 编辑：afrik　浏览：loading
2百万美元能干什么？在美国空军看来，这至少可以购买15辆悍马或建造一台超级计算机。这次，他们作了一项正确的选择。他们建造了一台超级计算机——“Condor Cluster（秃鹰群）”。Condor Cluster是美国空军最新型的超级计算机，由168个单独的图形处理单元，84个协调服务器和1760个PS3构成。
该系统将通过美国全国范围，以及罗马，纽约等空军的分支机构进行测试。空军研究实验室高级主管Mark Barnell称赞到，该系统只有5%-10%左右的设备是直接购买并添加到系统当中的。别光纠结于这台计算机被空军研究实验室将称之为“在整个国防部内最快的人机交互式系统”，你知道它有多快吗？它每秒可以处理500万亿（500 TFLOPS）次浮点运算。
美国国防部的工程师通过直接与Sony合作获取PS3（原有的那种旧型号，笨重的造型），以避免PS3 Slim版本由于不支持Linux所带来的尴尬。当然了，这已经不是第一台由游戏主机构成的超级计算机。之前，美国伊利诺大学就曾经建造了一台具有每秒500亿次运算能力的计算机，这项工程中就整合了70台PS2。
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