日前，国防科技大学官方新闻宣布，由国防科技大学牵头研制的“天河三号E级原型机系统”已在国家超级计算天津中心完成研制部署，并于22日顺利通过项目课题验收。未来2-3年内，国防科技大学团队将打造出全自主的具有国际领先水平的新一代“天河三号”E级超级计算机。

　　E级超算，是指每秒钟运算一百亿亿次的超级计算机。自从今年6月份美国SUMMIT超算超过中国的神威太湖之光，登顶全球最快超算TOP500榜单之后，中国，美国，日本和欧洲，这些在超算领域最为领先的国家和地区，纷纷加快了研制速度。其中，中美日三国最为领先，目前都计划在2021年左右研发完毕，而欧洲的计划则要落后几年。

　　天河三号原型机打了谁的脸？

　　就在国防科技大学公布天河三号原型机进度之前一个礼拜，TOP500网站的总编辑发表了一篇典型西方视角的预测文章。文章总结了前一段时间全球超算领域最大的三个新闻，一个是日本富士通公司开发Post-K（后京级）超算的进度，一个是美国SUMMIT系统重新夺回TOP500榜单的冠军，第三个居然是引述中国的一位参加E级超算的学者的话称：中国的超算计划需要推后大约一年，从领先美日约一年推后到和美日同一年完成。而TOP500总编辑给出的理由是：中国需要从三种国产CPU之中选出一种，需要做更加详尽的评估，所以才需要推迟。文章中提到的中国的三种国产CPU是：上海高性能集成电路设计中心的申威系列，由国防科技大学创业公司飞腾公司生产的ARM架构的飞腾系列，以及天津海光公司依靠美国AMD公司授权，使用ZEN内核的X86架构处理器。

　　但TOP500总编辑没有意识到，中国在超级计算机项目的研发上从来都是多种方案齐头并进，互为备份，以降低风险的。并不存在需要从三种国产CPU种选出一种再进行研发的惯例。

　　实际上，中国目前正在进行的E级超算项目有三个：

　　天河三号

　　2018年5月19日，国家超算天津中心展示了天河三号原型机，预计在2018年底投入使用，而根据国防科大日前的这则新闻，实际上目前的进度已经提前。天河三号的全配置主机计划在2020年投入使用，性能计划为1EFlops。 天河三号将使用飞腾FT2000plus或者后续型号的CPU，以及国防科技大学的Matrix2000plus或者后续型号的加速器。

　　神威E级

　　2018年7月神威E级原型机落户于国家超算济南中心，还需要三年左右的研发时间，将在2021年正式投入使用。神威的CPU肯定是申威系列的最新型号，加速器可能也会采用Matrix2000plus或者其后续型号。

　　2016年7月4日，中科曙光在其举办的“2016中科曙光技术创新大会（IDIC2016）”上宣布，由其牵头的E级超算原型系统项目正式发布，在核心技术方面，曙光介绍了超融合自适应并行处理体系结构（HCAPP）和全浸没式相变液冷技术（整台超算浸没在冷却液中），但对于所采用的CPU和加速器并没有更多消息透露。外界猜测曙光可能会采用中科院体系内研发的CPU和加速器（比如龙芯系列）。曙光E级的最终部署时间也将会在2020年以后。

　　但是，天河三号原型机的出现，被打脸得最狠的并不是TOP500总编辑，而是美国政府。

　　事情要从天河三号的上一代机型，天河2号说起。天河系列超算，从天河1号开始就一直使用美国公司制造的CPU和加速器芯片。比如，天河2号使用Intel Xeon E5 CPU和Intel Xeon Phi加速器芯片，而天河2A仍然使用Intel Xeon E5 CPU，加速器芯片换成了国产Matrix2000。最重要的是，天河2号从2013年6月登顶TOP500排行榜，成为世界上运算速度最快的超算，一直到2016年6月让位于神威太湖之光，整整“霸榜”了三年之久，美国的面子挂不住了。于是在2015年4月9日，美国商务部宣布对中国的四家超算机构禁运Intel的至强Xeon处理器和Xeon Phi加速器。受到禁运的四家中国机构是：国家超级计算长沙中心，国家超级计算广州中心，国家超级计算天津中心和国防科技大学。对中国其他企业和机构没有禁运。

　　天河三号将成为“争气机”

　　美国不是禁运吗？那好，天河三号从CPU（飞腾），到加速器芯片（Matrix2000plus），到互联接口芯片，路由芯片，全都采用国产货；新型的计算处理、高速互连、并行存储、服务处理、监控诊断、基础架构等硬件分系统全都是国产原创设计；系统操作、并行开发、应用支撑和综合管理等软件分系统全面国产可控。而天河三号将要和美国的Aurora超算，作为人类第一批E级超算，争夺TOP500的冠军。这个脸打得狠不狠？（实际上在美国禁运之后，使用国产申威CPU的神威太湖之光又“霸榜”了两年，直到上个月才让位于美国的SUMMIT超算，也够打脸的了）

　　值得欣慰的是，中国的中芯国际正在向14纳米的制程工艺进军，将于2019年上半年量产。这意味着我国的超算芯片将会使用14纳米的工艺（之前的申威，飞腾CPU和Matrix2000加速器均由国产28纳米以上的工艺生产，或者由海外企业代工生产），我国超算芯片的性能将会迎来一次飞跃。

　　对于关注超算领域的人来说，2020年和2021年将会是非常热闹的两年。我们将目睹人类首批E级超算投入使用。而在这场竞赛中，中国的超算将是第一名的最有力的竞争者。