Frontier也是至今唯一一台达到ExaFLOP级别的超级计算机系统，这很大程度上是由于美国能源部阿贡国家实验室的超级计算机Aurora出现延误所致，后者基于英特尔Sapphire Rapids和Ponte Vecchio构建，经过多年努力仍未提交基准测试结果。虽然之前有报道称，Frontier的运转情况并不好，平均故障间隔时间仅为数个小时，不过现在似乎已经解决了，已全面投入使用，被研究人员用于众多科学工作负载。

安装在日本神户的RIKEN计算科学中心（R-CCS）的Fugaku位于第二，运算性能为0.442 Exaflop/s；来自芬兰CSC–IT科学中心的LUMI排在第三，运算性能为0.3091 Exaflop/s；位于意大利博洛尼亚非盈利计算联盟CINECA的Leonardo排在第四，运算性能为0.239 Exaflop/s；第五是美国橡树岭国家实验室的Summit，运算性能为148.8 Petaflop/s；第六是美国国家能源研究科学计算中心（NERSC）劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Sierra，运算性能为94.6 Petaflop/s；第七是中国国家并行计算机工程与技术研究中心（NRCPC）开发并安装在无锡国家超级计算中心的神威太湖之光，运算性能为93 Petaflop/s；第八同样来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室，基于HPE Cray Shasta平台构建的Perlmutter，运算性能为64.6 Petaflop/s；第九是英伟达内部的NVIDIA DGX A100 SuperPOD，运算性能为63.4 Petaflop/s；第十位是天河二号甲，由中国国防科技大学（NUDT）开发并部署在中国广州国家超级计算机中心，运算性能为61.4 Petaflop/s。

据TomsHardware报道，目前Frontier的运转情况并不好，几乎没有一天是完全正常运转，平均故障间隔时间仅为数个小时。有关Frontier存在硬件问题的消息已经流传有一段时间了，有消息称可能与该系统采用的HPE Slingshot互连系统有关，也有传闻指Instinct MI250X计算卡并不是那么可靠。

Frontier基于HPE Cray EX235a架构，采用了AMD第三代EPYC处理器，频率为2GHz，整个系统共有8730112个内核。每个HPE Cray EX节点包括了一块AMD的64核EPYC“Trento”7A53处理器（代号Milan的Zen 3架构衍生产品），512GB的DDR4内存，以及四块Instinct MI250X计算卡，通过四个HPE Slingshot 200Gbps以太网NIC（25GB/s）连接，提供800Gbps（100 GB/s）的节点带宽。

Frontier并不是唯一一款采用HPE Cray EX架构及HPE Slingshot互连系统的超级计算机，芬兰名为Lumi的超算几乎采用了相同的架构，不过规模要小一些，峰值性能为0.55 ExaFLOPS，似乎并没有出现类似的问题。

Frontier原计划在2022年上线，不过至今仍未正式部署，不知道2023年是否可以向研究人员开放。

Frontier基于HPE Cray EX235a架构，采用了AMD第三代EPYC处理器，频率为2GHz，整个系统共有8730112个内核。根据过往的信息，每个HPE Cray EX节点包括了一块AMD的64核EPYC“Trento”7A53处理器，512GB的DDR4内存，以及四块Instinct MI250X计算卡，通过四个HPE Slingshot 200Gbps以太网NIC（25GB/s）连接，提供800Gbps（100 GB/s）的节点带宽。

EPYC“Trento”7A53处理器为代号Milan的Zen 3架构的衍生产品，传闻其I/O 芯片采用了Infinity Fabric 3.0来实现与GPU一致的内存接口。每块EPYC“Trento”7A53处理器会被划分为四个NUMA区域，每个NUMA区域与一块Instinct MI250X计算卡（每块两个GCD）相连。CPU到GPU之间通过Infinity Fabric以36+36GB/s的接口带宽连接，CPU到GPU之间288GB/s的总带宽分布在节点中的八个GCD里。

在过去多期榜单里，头名一直由富士通建造、安装在日本神户的RIKEN计算科学中心（R-CCS）的Fugaku超级计算机把持，采用了A64FX处理器。此次Fugaku滑落到第二名，其HPL性能为442 Petaflop/s，峰值性能理论上也能达到1 Exaflop/s。芬兰CSC的EuroHPC中心的LUMI位列第三，这也是新上榜的超级计算机，HPL性能为151.9 Petaflop/s。

不过前十名中也有一些显著的进展，包括两个新系统以及排名第一的Fugaku超级计算机创下的新高。得益于这段时间内添加的新硬件，Fugaku将其HPL性能增长到442 PetaFLOPS，与该系统在2020年6月首次亮相时的416  PetaFLOPS相比，有小幅增长。更重要的是，Fugaku将其混合精度HPC-AI基准上的性能提高到2.0 ExaFLOPS，优于其六个月前1.4 ExaFLOPS的记录。这代表着在任何类型的硬件上，对任何精度的基准测量值首次超过1 ExaFLOPS。

Top500前十名：1、Fugaku，由富士通建造，安装在日本神户的RIKEN计算科学中心（R-CCS）。拥有442 PetaFLOPS的新世界纪录。这使其领先榜单中排名第二的系统三倍。

2、Summit，是IBM在田纳西州橡树岭国家实验室(ORNL)建造的系统，以148.8  PetaFLOPS的性能保持着美国最快的系统。拥有4356个节点，每个节点都容纳了两个22核Power9 CPU和6个NVIDIA Tesla V100 GPU。

3、位于加利福尼亚州劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的系统Sierra，以94.6  PetaFLOPS的HPL排名第三。其架构与Summit非常相似，其4320个节点中的每个节点都配备了两颗Power9 CPU和四颗NVIDIA Tesla V100 GPU。

4、由中国国家并行计算机工程与技术研究中心（NRCPC）开发并安装在无锡国家超级计算中心的神威太湖之光位列第四，它完全采用了申威SW26010处理器，在HPL上实现了93 PetaFLOPS。

5、Selene，它是NVIDIA公司内部安装的NVIDIA DGX A100 SuperPOD。在6月份的时候是第七名，但现在规模已经翻了一番，使得它的排名上升了两位。该系统基于AMD EPYC处理器，采用英伟达新的A100 GPU进行加速。由于升级，Selene在HPL上实现了63.4 PetaFLOPS。

6、天河-2A(Milky Way-2A)，由中国国防科技大学开发的系统，部署在广州的国家超级计算机中心，排名第六。它采用英特尔Xeon CPU和NUDT的Matrix-2000 DSP加速器，在HPL上达到61.4 PetaFLOPS。

7、新上榜的JUWELS Booster Module位列第七。阿托斯制造的BullSequana机器安装在德国Forschungszentrum Jülich（FZJ）。它是模块化系统架构的一部分，第二款基于Xeon的JUWELS模块单独列在TOP500的第44位。这些模块通过使用ParTec Modulo集群软件套件进行集成。增压模块使用AMD EPYC处理器与NVIDIA A100 GPU进行加速，与排名第5的Selene系统类似。JUWELS Booster Module单独运行时能够达到44.1 HPL PetaFLOPS，这使其成为欧洲最强大的系统。

8、意大利Eni S.p.A.公司安装的戴尔PowerEdge系统HPC5排名第八，使用了英特尔Xeon Gold CPU和NVIDIA Tesla V100 GPU，性能达到35.5 PetaFLOPS。在榜单上用于商业用途的系统里，以这台性能最为强大。

9、安装在德克萨斯大学德克萨斯高级计算中心的戴尔C6420系统Frontera现在列在第九位，它使用其448,448个英特尔Platinum Xeon核心，实现了23.5 PetaFLOPS。

10、排名第十的Dammam-7安装在沙特阿拉伯的沙特阿美公司，是目前前十名中的第二台商用超级计算机，也是前十里第二台新上榜的机器。HPE Cray CS-Storm系统采用英特尔Xeon Gold CPU和NVIDIA Tesla V100 GPU。它在HPL基准上达到了22.4 PetaFLOPS。

Green500的情况：1、最节能的系统是美国NVIDIA新推出的DGX SuperPOD。它在2.4 HPL性能运行期间取得了26.2 GigaFLOPS/Watt的能效，功耗为38MW（忽略扩展所需的额外硬件），位列TOP500的第172位。

2、虽然上届Green500冠军MN-3的得分从21.1提高到了26.0 GigaFLOPS/Watt，但却滑落到了第二名的位置。该系统采用MN-Core芯片，这是一款针对矩阵运算进行优化的加速器。它在TOP500中排名第332位。

3、安装在德国Forschungszentrum Jülich（FZJ），它实现了25.0 GigaFLOPS/Watt，在TOP500中排名第七。

4、阿托斯制造的另一台机器Spartan-2。它在HPL上实现了24.3 GigaFLOPS/Watt，在TOP500榜单中排名第148位。

5、Selene，效率为24.0 GigaFLOPS/Watt。它也占据了TOP500榜单的第五位。

6、除MN-3系统外，其余排名前五的Green500系统均采用了全新的NVIDIA A100 GPU作为加速卡，同时这四款系统均采用AMD EPYC作为主CPU。

7、在Green500排名前40的系统中，有37个系统利用了加速卡，2个系统使用了A64FX矢量处理器，1个系统（神威太湖之光）是申威多核处理器。

TOP500其他一些数据：1、共有149个系统使用加速卡/协从处理器技术，比6个月前的146个有所增加。其中140个采用了NVIDIA芯片。

2、英特尔继续在TOP500的处理器份额中占据主导地位，超过90%的系统配备了Xeon或Xeon Phi芯片。尽管最近高性能计算领域的替代处理器架构兴起，但AMD处理器(包括中国海光的芯片)在目前的榜单中仅占21个系统，还有10个基于Power架构的系统和5个基于ARM架构的系统。不过，采用基于AMD处理器的系统数量比半年前增加了一倍。

3、系统互连的分类基本没有变化，大约一半的系统（254个）使用以太网，大约三分之一的系统（182个）使用InfiniBand，大约十分之一的系统（47个）使用OmniPath，一个系统使用Myrinet；其余的系统使用定制互连（38个）和专有网络（6个）。在总容量方面，InfiniBand连接的系统仍然占主导地位，其性能超过1个ExaFLOPS。由于Fugaku使用专有的Tofo D互连，6个专有网络系统的总性能（472.9 PetaFLOPS）几乎与254个基于以太网的系统（477.7 PetaFLOPS）相当。  

4、中国以212台机器上榜，继续在系统占有率上领先，轻松击败美国的113台，和日本的34台。尽管系统数量较少，美国仍以668.7 PetaFLOPS的总性能领先于中国的564.0 PetaFLOPS。得益于排名第一的Fugaku系统，日本593.7 PetaFLOPS的总性能超过了中国。

全球超级计算机500强榜单始于1993年，由国际组织“TOP500”编制，每半年发布一次，是给全球已安装的超级计算机进行排名的知名榜单。值得关注的是，本次上榜的全部500台超级计算机HPL基准测试成绩全部越过1PetaFLOPS，也就是说全球最强的500台超级计算机全部达到了一千万亿次每秒的浮点运算能力，Top500超算开始成为“千万亿次”俱乐部。

美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的“顶点”以每秒14.86亿亿次的浮点运算速度再次登顶，这刷新了它在半年前榜单上的每秒14.35亿亿次的纪录。新一期榜单的前四位较上次没有变化，美国能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“山脊”、中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分列二三四位。

中国公司联想、浪潮和曙光是全球最大的三家超算供应商，分别交付了173、71与63台Top500超级计算机。紧随其后的是美国的惠普企业（HPE）及克雷公司（Cray），上榜数量分别为40台和39台。

从超级计算机选择处理器的角度来看，英特尔继续在TOP500榜单中占据主导地位，该公司的芯片出现在95.6%的超算系统之中。另有7台超算系统选择了IBM Power系列处理器、3台超算系统选择了AMD处理器。

Summit超算蝉联第一并不让人意外，首先是它的硬件、架构都是这两年的新产品、新技术，处理器是IBM Power 9 22核处理器，不过主要计算性能则是来自NVIDIA的Tesla GV100加速卡。相比6月份的排名，Summit超算的性能还有所升级，峰值性能从187PFLOPS提升到了200.8PFLOPS（20亿亿次），Linpack性能也从122PFLOPS提升到了143.5PFLOPS，遥遥领先其他超算。

本届排行榜的第二名是Sierra，上一届排名第三，这半年中其性能也从71.6PFLOPS提升到了94.6PFLOPS，它跟Summit是美国能源部一同研发的两套超算，所以硬件结构上基本一致，都是IBM Power 9处理器搭配NVIDIA Tesla GV100加速卡，只不过是规模不同，它安放在美国LLNL劳仑兹*利弗莫尔国家实验室，Summit超算位于美国橡树岭国家实验室。

第三、第四是中国的神威·太湖之光、天河2A超算，两者的性能分别是93PFLOPS及61.4PFLOPS，相比半年前没有变化。

本届的第五名是位于瑞士的Piz Daint，上届排名第六，挤下了日本的ABCI超算，后者现在降到了第七。

TOP10超算中，中国依然还有两台超算入围，不过排名有所下降，日本有一台，欧洲有两台，美国依然有五台超算位居TOP10中，并且重新夺回了超算第一、第二，而在TOP500超算中美国超算的总算力依然占据38%的份额，尽管美国入围的超算数量继续下降至109台，6月份的时候还是124台。

中国入围TOP500超算的数量继续提升，本届排行榜中已经有227台，6月份的时候还是206台，目前中国的超算已经占到了TOP500的45%份额，不过总算力占比只有31%，算起来中国TOP500超算的平均算力不到美国超算的一半。

按照厂商来算，TOP500的主要供应商是联想（140台，联想这么多跟之前收购IBM X86服务器业务有关，并不是联想自己努力所致）、中国浪潮(84台）、中国曙光（57台）、美国Cray(49）、HPE（46台）、Bull（22台）、富士通（14台）、华为（14台）、Dell EMC（13台）及IBM（12台）。

在超算处理器中，英特尔处理器占据了95.2%的份额，TOP500中只有三套超算使用了AMD处理器，不过未来几年中这个情况可能会大幅改变，AMD现在的14nm EPYC处理器及未来的7nm Zen 2架构罗马处理器未来也会出现在超算领域。

在过去几年中，中国的超算垄断了TOP500超算冠军长达五年时间，先是天河2号六连冠，最近两年是神威·太湖之光，而且这台超算不仅是全球第一个性能达到10亿亿次的超算，处理器也完全是自主研发的申威SW26010，256核+4核的架构设计也很有意思。

美国能源部下属的橡树岭国家实验室本月初宣布落成新一代超算Summit，浮点性能可达200PFLOPS，也就是20亿亿次，它总共使用了4608个节点，每个节点性能42TFLOPS，由2个Power 9 22核处理器及6个Telsa V100加速卡组成，搭配512GB DDR4内存及96GB HBM 2显存，每个节点搭配1.6TB非易失性内存，这样一来总的内存容量超过10PB，存储系统容量高达250PB，带宽2.5TB/s。

如此一来，Summit超算的性能就是新的世界第一了，20亿亿次的性能也比中国太湖之光高出60%，如果太湖之光这半年里没有大幅升级，6月底的TOP500超算冠军铁定是Summit超算。

Summmit超算公布之后，外媒报道其实很有意思，美国部分媒体对美国超算打破中国超算5年垄断也很兴奋，不过也有媒体提到了一个很有意思的问题——中国、美国竞逐超算到底有什么意义？这个问题其实很多普通读者也会问到，大家可以翻看一下之前写过的太湖之光、天河2号超算的报道，读者评论很有意思，认为中国搞超算是骗钱、劳民伤财的人还真挺多。

连线杂志英国版日前就写了这样一篇文章——中美之间残酷的超算战争有何意义？在美国发布Summit超算之后，他们采访了高性能计算咨询公司Numerical Algorithms的Andrew Jones，后者表示虽然性能提升看起来很多，不过它依然是象征性的，“除了吹嘘资本之外，我没看出性能快一倍或者快20%有什么意义。”

TOP500创始人、田纳西大学教授Jack Dongarra表示这不是说超算不重要，它们是被科学驱动的，高性能计算被科学需要所推动，他补充说高性能计算对这些测试至关重要。

超算比普通计算机能更快地执行计算任务，更容易处理数据，非常适合处理大数据——从网络安全到医学再到天文学，Andrew Jones表示“我们可以轻松地提升四五个量级，但依然能从中找到科学的理由。”

Summit所在的橡树岭国家实验室已经在征集Coral II项目的投标了，该计划的目标是研发出性能更强大的超算，涉及到三套独立的硬件，每套设备投资6亿美元，目标性能是exaflops，也就是百亿亿次级别，是Summit超算的5倍多。

虽然超算的性能非常强大，不过Andrew Jones认为他们的结构与每天使用的硬件没多大区别，“基本组件与服务器相同”，但是规模庞大，要将它们统一起来处理信息就会很复杂，所以超算项目需要大量的财政支出，并且需要政府支持来吸引资金投入。

这种政府参与已经把简单的计算工具变成了一种展示软实力及国际竞争的的方式。

通过Summit超算，美国重新夺回了2012年失去的TOP500超算冠军头衔，不过在数量上他们依然落后中国——TOP500中中国拥有202台超算。

“令人惊讶的是，2001年的时候还没有中国计算机被认为是超算，但是今天他们占据了主导地位。”Jack Dongarra解释说。Andrew Jones也认为中国超算突然增长意味着巨额投资，“这更多地反映了谁的游说顺序更高”。

诺丁汉大学中国政策研究所所长乔纳森·沙利文表示中国的心态已经从“西方追随者”变成了立志于世界级以及领导者，“这些成就就像是最长的大桥、最大的水坝，最强大的超算不仅有实际意义，也具有象征意义。”

换句话说，胜者为王（bragging rights）对顶部的人来说意义巨大。

神威·太湖之光卫冕成功并不让人意外，从去年上半年首次拿下TOP500第一之后，它就以峰值125PFLOPS、实际93PFLOPS的性能在去年下半年蝉联冠军，直到现在依然是全球首个性能超过10亿亿次的超算，不过要是不升级的话，今年下半年IBM、NVIDIA研发的、代号Summit的新一代超算就会超过它了，浮点性能可达150-300PFLOPS。

神威·太湖之光处理器不仅仅是帮助中国卫冕TOP500超算冠军，它更重要的意义是使用了国产260核申威SW26010处理器，而且在系统应用上也拿下了最具含金量的戈登·贝尔奖，详情可以参考我们之前的申威处理器分析文章，或者关注小超哥（id:9501417）微信。

这次的TOP500榜单中，第二名是中国的天河2号，再太湖之光之前它是六届TOP500冠军，理论浮点性能54.9PFLOPS，Linpack性能33.86PFLOPS，主处理器是12核的Xeon E5-2692 v2，辅以Xeon Phi 31S1P加速卡。

欧洲国家研发的Piz Daint超算今年位居全球TOP500第三

以往的第三名是美国的“泰坦”超算，不过这次第三是欧洲国家研发的Piz Daint，位于瑞士的国家超算中心（CSCS），之前的Linpack峰值性能为7.78PFLOPS，大约是天河2号的1/5多点。不过2016年开始这台超算开始升级，用上了Intel Xeon E5-2690 v3处理器及NVIDIA的Tesla P100加速卡，浮点性能大幅提升到了25.3PFLOPS、Linpack性能19.6PFLOPS的水平，成功挤下美国的泰坦超算，成为第三。

这也是最近几年来欧洲首次挤入前三，此前能在超算领域争夺第一的主要是中美两国，而在TOP500超算24年的排名历史中，类似中国包揽前两名、挤掉美国超算地位的情况也只出现过一次，上次是1996年日本占据了TOP3中的两个名额。

TOP10中的5到10名分别是Sequoia（红杉，位于美国）、Cori（位于美国）、Oakforest-PACS（位于日本）、K/京（位于日本）、Mira以及Trinity，后两者也都是美国国家实验室拥有的。

此外，前两次的TOP500榜单中，中国上榜的超算数量要么与美国持平，要么超过美国，不过这次美国还是以169台的总数赢回了第一，中国则以160台位列第二，日本有33台，德国28台，法国17台，英国也有17台。

在超算方面，日本富士通研发的K/京曾经夺得了2011年度的TOP500冠军，目前在TOP500中排名第七，新进入前十名的还有日本Oakforest-PACS，排名第六位，日本总计37台超算入围最新的TOP500名单，与中国171台的入围总数量，并且霸占TOP500第一4年的地位相去甚远。

各国现在都在努力研发新一代超算，日本也不例外，也在开发性能是太湖之光10倍多的新超算，不过下一代革命性的百亿亿次超算至少要等到2020年才能问世，远水解不了近渴，日本能挑战太湖之光超算的是ABCI（AI Bridging Cloud Infrastructure，人工智能桥接云基础设施），其运算性能可达130PFLOPS，也就是每秒13亿亿次，预计2017年Q4季度建成。

日本新超算性能可达13亿亿次

它的性能是什么水平呢？目前神威·太湖之光的理论性能是125PFLOPS（12.5亿亿次），Linpack性能为93PFLOPS（9.3亿亿次），如此一来日本ABCI超算不论是理论性能还是浮点性能都将超过太湖之光，如果太湖之光在明年底之前不做升级，ABCI明显将成为未来的TOP500冠军。

值得注意的是，ABCI超算不仅性能强大，其能效更让人惊讶——总功耗低于3MW，PUE能源利用率低于1.1，相比之下中国的太湖之光超算功耗达到了15.4MW，也就是说日本ABCI超算在性能超过太湖之光的情况下功耗仅为后者1/5。

不过现在也不要急着说中或输，日本ABCI超算的详细架构还未公布，也不知到底使用了什么处理器，13亿亿次的性能也不确定是FP16还是FP32或者FP64，尚有疑问。

昨天的新闻中我们就提到NVIDIA的DGX-1超算（虽然是轻量级的小型超算）因为使用了Tesla P100加速卡，能效是非常高的，排名第八的瑞士Piz Daint超算就以7.45GFLOPS/W的能效拿下了能效第二名，而能效最高的是NVIDIA的DGX-1，更准备地说是Satnrnv超算，它使用了124套DGX-1超算组成。

DGX-1是NVIDIA今年上半年针对深度学习市场推出的小型超算，主处理器是双路Xeon E5-2698 v3 16核处理器，协处理器则是8路Tesla P100加速卡，另外配有512GB DDR4内存级7TB SSD硬盘，FP16浮点性能170TFLOPS，功耗3200W，售价12.9万美元。

这次入围TOP500的是Saturnv（土星）超算，它使用了124套DGX-1超算组成，峰值性能4896.5TFLOPS，在TOP500中排到28位，与我们介绍过的TOP10超算性能相比不值一提，但是它的最大优势是高能效，因为总系统功耗才350KW。

如果要对比的话，其4.9PFLOPS的性能大约是最强的太湖之光超算的5%，但350KW的功耗也只有后者15371KW功耗的2.2%，算下来能效比是9.46GLFOPS/W，要比上半年度的Green500中最高能效6.67GFLOPS/W提升了42%。

客观来说，用Saturnv这种GPU异构体系的超算与太湖之光比能效并不公平，后者的能效其实比天河2号还要好一些的。如果拿同样是异构体系的超算来比——NVIDIA挑的软柿子是Camphore 2超算，后者使用了Intel Xeon Phi加速卡，还是最新的14nm工艺Knights Landing架构，但Saturnv的能效依然是它的2.3倍。

TOP500每年6月份、11月份各公布一次，考虑到这几年来除中国之外的其他国家在高性能超算建设上已经停步，有能力又有钱的国家都瞄准百亿亿次超算在憋大招，现有产品很少更新升级了，所以这几次TOP500榜单前几名变化都不大，特别是TOP10，常出现的都是那几个老面孔了，包括中国的天河2号、美国的泰坦、红杉、日本的K/京等HPC超算。

2016年11月份的TOP500超算前十名榜单

二次夺冠的神威·太湖之光性能没有变化，理论浮点性能依然是125.4PFLOPS（1PFLOPS=1千万亿次），Linpack浮点性能93PFLOPS，依然是目前唯一一个理论性能超越10亿亿次的超算。当然，太湖之光对国人最大的意义不止是TOP500第一，而且处理器也是国产研发的，源于江南计算所的申威SW26010众核处理器，拥有260个CPU内核，详情可以参考我们上半年做的解析。

排名第二的是天河2号，此前它是六届TOP500冠军，理论浮点性能54.9PFLOPS，Linpack性能33.86PFLOPS，主处理器是12核的Xeon E5-2692 v2，辅以Xeon Phi 31S1P加速卡。

第三名则是美国橡树岭国家实验室的Titan泰坦，基于Cray公司XK7系统，主处理器是16核的AMD Opteron 6274，辅以NVIDIA Tesla K20X加速卡，理论峰值性能27.11PFLOPS，Linpack性能17.6PFLOPS。

第四名则是劳伦斯利弗莫尔国家实验室的红杉Sequoia，基于IBM BlueGene/Q系统，16核Power处理器，峰值性能20.13PFLOPS，Linpack性能17.17PFLOPS，

第五名是劳伦斯伯克利实验室的Cori，它挤下了之前被日本K/京超算占据的第五名，它以及目前位居第六的日本Oakforest-PACS是TOP10中的新人，直接把日本京超算挤到了第七名，之后分别是瑞士的Piz Daint、美国的Mira以及Trinity。

之前在TOP10榜单中露过几次脸的沙特“沙欣II”超算已经被挤出前十名，TOP10最低入围门槛已经提高到了8PFLOPS，峰值性能最低也要10PFLOPS，也就是1亿亿次才有资格入围前10。

再来看看一些有趣的数据

1、TOP500超算国家分布

上届榜单中中国以167台成为上榜TOP500超算最多的国家，超过了美国的165台，不过这次的TOP500榜单中，中国、美国各有171台超算入围，二者总数量持平，不过美国入围的超算占据了33.9%的总性能，中国171台占了33.2%性能，略低于美国。

但是在一年前，美国有200台超算入围，中国只有108台，日本有37台，德国是33台，法国、英国各有18台。

中美两国的超算数量吊打其他国家，因为再往后就是德国的32台，日本27台，法国20台，大英帝国17台。

2、TOP10中的新面孔

前面提到了今年的第五Cori、第六是新面孔，第五Oakforest-PACS，前者位于美国，基于Cray XC40系统，Linpack性能14PFLOPS，第六位于日本，也是富士通研发的，Linpack性能13.55PFLOPS，相差不大，而且他们都使用了Intel Xeon Phi 7250加速卡，这是Intel最新一代Xeon Phi加速卡，不过所用型号并非顶级产品，只有68核而非72核。

3、TOP500总性能继续提升

虽然这几年TOP500超算的竞争情况有所放缓，不过总性能依然在不断提升，这次TOP500总性能达到了672PFLOPS，比一年前提升了60%。

4、NVIDIA Tesla P100能效惊人

基于GPU加速的异构超算此前很火，不过除了泰坦比较知名之外，GPU异构超算总体来说是雷声大雨点小，位居主体的依然是CPU方案。

排名第八的Piz Daint这一次性能有了大幅提升，因为它升级了硬件，之前是基于Cray公司的XC30，现在是最新的XC50，CPU从8核的Xeon E5-2670升级到了12核的Xeon E5-2690 v3，GPU则从Tesla K20X升级到最新的Tesla P100，峰值性能从之前的7.79PFLOPS提升到了15.98PFLOPS，以幅度来算是这次TOP10中进步最大的。

得益于此，Piz Daint还是能效最高的超算之一，在TOP500中排名第二，每瓦性能是7.45GFLOPS，能效最高的是NVIDIA的DG-1超算，每瓦性能是9.46GFLOPS，而首个E级超算（百亿亿次）能效更高，据悉可达每瓦50GFLOPS。

5、TOP500超算的供应商及数量

惠普企业（HP Enterprise）供应了140套超算，是最多的，其中包括被HP收购的SGI公司贡献的28套，联想供应了92套TOP500超算，Cray公司贡献了56套，不过他们占据的性能比例是最高的——达到了21.3%，实力无可置疑。

IBM以往是贡献TOP500超算数一数二的公司，但是因为把X86服务器业务出售给了联想，现在排名已经下滑了，这次贡献了33套，大大低于联想的92套。

6、TOP500的处理器供应商及数量

主处理器方面，Intel有绝对优势，有462台超算都是用了他们的处理器，IBM Power处理器也有22台，使用AMD处理器的只有7套，从半年前的13套继续减少，不过美国目前最强的超算“泰坦”用的就是AMD 16核处理器，所以他们总数虽少，但用美国第一超算赢回一点面子。

在众核体系的96台超算有86台使用了加速器方案，其中60套使用了NVIDIA家的加速卡，20套使用了Intel加速卡，使用AMD FirePro加速卡的只有1家，还有一个使用PEZY技术方案，另有三家同时使用了NVIDIA GPU级Intel Xeon Phi加速卡。

神威太湖之光超算其Linpack浮点性能为93PFLOPS，理论性能是125.4PLFOPS，它使用了国内研发的申威SW26010处理器，260核心架构，乱序执行，频率1.45GHz，1个处理器就是1个节点，每个节点8GB DDR3内存，256个节点组成1个超级节点，160个超级节点互联连接，因此总计是40960个节点，10649600个核心，内存容量1.3PB。

神威太湖之光的主要规格

在性能大幅飙升的情况下，太湖之光的功耗反而从天河2号的17.8MW降低到了15.37MW，计算下来其单位性能功耗达到了6GFLOPS/W，性能全球第一的情况下能耗比能排到全球第三。

此前中国及世界最强的超算是天河2号，它使用了3.2万颗Intel Xeon E5及4.8万块Xeon Phi处理器，总投资是30亿人民币，太湖之光超算的性能达到了天河2号的三倍左右，但投资只有18亿（包括了研发、硬件及软件费用，不包括运营费用），使用国产处理器的好处还是很明显的。

话说回来，就算在性能、功耗、投资等方面取得了突破性成绩，仍有批评者认为太湖之光没什么意义，因为中国的超算全都是闲置的，应用跟不上，是面子工程。应用问题确实是有的，有些地方政府的超算中心也确实不是从市场需求出发的，不过这事在太湖之光上不一样了。

衡量超算应用价值也有个国际奖项，这就是被称作超算应用领域诺贝尔奖的“戈登贝尔”奖，从1987年建立以来，中国团队从未入围。今年，基于“神威·太湖之光”系统的三项全机应用已经入围，占全部入围数量一半。三项应用分别为中科院软件所与清华大学、北师大合作的“全球大气非静力云分辨模拟”；国家海洋局海洋一所与清华大学合作的“高分辨率海浪数值模拟”；中科院网络中心的“钛合金微结构演化相场模拟”。

此外，在这3项应用中已经有2项的性能达到了30-40 PFLOPS，占了整个性能的近一半。

虽然入围不代表最终一定都能当选，但在应用方面，太湖之光显然是做了准备的，而且取得了突破性进展，指责超算面子工程并不公平。

PS：太湖之光三项应用的报道来自于经济参考报今天的一篇报道，文章写的很中肯，不光是报道了中国超算的进展，对超算研发、应用中的一些问题也没有回避，也介绍了一些超算的作用，值得一读。