为何国产超级计算机已经领先全世界了,而国产cpu却依然落后?

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美国阿贡国家实验室科学与工程院主任彼得·贝克曼曾经接受媒体采访时说过这样的话,“这些年来,中国对超算的投入和努力巨大,发展速度和成就令人惊叹”。并且,来自国外的同行也开始羡慕起中国来,称赞中国是“国家在办事”(意同中国办事效率相当高)。中国超算系统,即“神威·太湖之光”和“天河二号”在最新一期的TOP500榜单中依然霸占头两名的位置。某种程度上说,中国在超算领域能取得这样的成就,也与本国工业、学术和军事能力高度相关。令国人们感到自豪的,不仅因为“神威·太湖之光”在TOP500榜单中再一次且毫无压力地霸占冠军的宝座,以及高于美国最快的超算系统“泰坦”大约五倍的速度,还因为“神威·太湖之光”采用的是有中国自主知识产权的芯片。而且,“神威·太湖之光”在体系结构、高速互联和系统软件等关键性技术上均获得了前所未有的突破。“天河二号”则采用了英特尔的芯片。

▲神威蓝光计算机系统装配的国产“申威1600”中央处理器。

国内有不少的业者们看来,中国在超算领域所取得的成绩,国人们不应该据此沾沾自喜。当前,美国能源部正支持建造两台新的超算系统“Summit”和“Sierra”。位于美国橡树岭国家实验室的超级计算机“Summit”预计是在2018年开始投入使用,“Summit”的计算性能将会是“神威·太湖之光”的两倍左右。换言之,美国在2018年里会重新抢回超算领域的霸主之位。况且,美国公司如英特尔等仍然主导着芯片行业。举例来说,在最新一期的TOP500榜单中,有471台超算系统采用英特尔的芯片,有14台超算系统采用美国国际商用机器公司的芯片。

就此话题,之前有媒体直接引述了中国曙光公司高性能计算机产品事业部副总经理吉青的话称,“E级超级计算机是全球各国争夺的皇冠上的明珠,占领战略制高点至关重要,但从业界来讲,我们更本质的初衷,则是为全球用户提供更多选择和可能”。凭心而论,吉青说得就很好。中国发展超算系统,并不是为了要碾压国外同行,而是要为全世界的人服务。

中国在芯片领域比起美国等同行仍然有很大的差距,至于原因是什么?我在国内、外好些网站上找了找,终于找到了龙芯中科胡伟武在2018年初接受媒体采访时讲出的一些话,具体包括了三点。

第一,如果用赛跑作比喻各国在芯片领域的竞争,过去中国连国外同行的背影都看不到,今天至少能看清国外同行的背影了,等到2020年就能看清国外同行的后脑勺和头发了。中国在后面努力地追,但国外同行也在前面奋力地跑。中国要追上国外同行,必然是得有个过程的。第二,中国改革开放至今差不多有四十年。在这四十年里,中国取得了很多了不起的成就。然而,之前中国是直接绕开了通用芯片CPU、操作系统、发动机和高端仪器等高精尖技术而发展的。而今,中国要从大变强,必须回过头来攻克这些高精尖技术。中国要攻下这些高精尖技术,便会是一个漫长的过程。因为这些高精尖技术非常复杂,影响这些高科技产品的因素非常多。中国要研发这些复杂的系统,只能是一步一步地进行。第三,中国在研发通用芯片、操作系统、发动机和高端仪器等复杂系统的过程中,并不是因为缺钱,也不是因为体制机制上有大的问题,最主要的是缺了时间。况且,中国要研发出可规模化量产并具备国际竞争力的芯片、操作系统、发动机等产品,必须得在应用的过程中才能不断地发现问题,进而在解决问题的过程中不断地改进产品。

如果用最简单的一句话说便是,中国在芯片等高技术领域的底子比国外同行薄弱了很多,才导致了中国在芯片领域落后于国外同行。实际上,在今天,在很多高科技领域,中国就是追赶者的角色。要我说的话,如果中国当初没有错过第一次、第二次和第三次科技革命,中国今天在高科技领域的成就肯定会比目前大得多,辉煌得多。对于新中国成立之前那一百多年的历史,我们也不要再去追究了。何况,以中国在改革开放四十年来取得的发展速度,再等上二、三十年,中国一定会成为全球主要的高科技创新中心之一,并造福全人类。


我为科技狂

每日点兵,为您解答

首先,超级计算机的算力大小并不依赖狭义上的CPU,超级计算机需要的是浮点算力,而目前市售CPU先天就有不足。在天河一号和天河二号中,真正为超级计算机提供算力的是gpu和协处理器,就像你的pc,CPU调度,显卡干活一样。天河一号和二号的时候,硬件都是直接买的,天河一号和天河二号基本都用到了Intel xeon E5 xeon phi ,甚至还有AMD的显卡(真正的显卡hd4870x2,连计算卡都不是)。之后美国开始对华限制出口,主要是禁运xeon phi,nvidia Tesla这样的产品,CPU倒是没那么严。太湖之光就开始使用自研处理器了。sw26010本质上和Intel lga接口的xeon phi的设计思路是相似的,众核堆算力,至于工艺方面,是28nm,这个工艺放在2015年,可以说得上是主流工艺了,绝不算落后,而且能效丝还比Intel强好几个档次。当然,这种处理器给PC用毫无意义。

更有趣的是,与sw26010设计思路相似的xeon phi 7200系列,今年才上市。所以啊,先问是不是,再问为什么,中国的CPU当然行,还很行。

我国要生产CPU除了要向国外支付相关专利费外,就只剩下建立一套专属于自己通讯专利和协议。关键是你这两样东西必须让其它的电脑供应厂承认。否则没用。


每日点兵

cpu的几种架构指的是不同的指令系统,比如x86,arm,mips这几个通用cpu,发明新的CPU架构一般是指建立新的指令系统,技术并不是主要因素,建立整个cpu和操作系统的整个生态系统投入太大,基本不可能。

龙芯就是买了mips的全部知识产权,不仅更便宜,而且生态系统会更容易建立。

海思也是用arm的指令系统和license,在手机领域已经是国际领先了。叫国产CPU也是国际通用做法。


题目所说的国产cpu指的都是x86指令集的CPU,它的知识产权被intel,AMD垄断,不过还有第三家就是威盛,现在已经算大陆国资收购,这个问题已经解了。

你半导体设计水平已经追上来了,关键已经不是半岛设计了,而是整个生态的建立,就是操作系统和核心应用。



没有用户用,没有市场就没有意义,要一起配套才能有意义,这个道路还比较漫长。国产操作系统都是以Linux桌面版来开发的,操作系统本身技术不是瓶颈,但核心应用Office目前没有成熟的,需要用户使用和时间来完善,如果有人用过二十多年的word5,word6就知道Office的积累过程的漫长。还有微软已经形成了自己的文本标准,微软的垄断和封闭,导致其他厂商没法兼容,用户习惯使用,原有的文档的延续,这也是wps的困局,但有wps的存在才是的中文Office的价格从个文字版本最高降到了最低,这需要用户们一起努力用国产软件开始,而不是仅仅cpu的问题!


王海斌24834386

纵观近几年,近十几年我国在发展,哪项技术不是靠巨资堆积的?

高铁,大飞机,载人航天,航母……这也得益于我们优越的社会制度,就是花钱办大事。要是在西方,花大钱是要争取各个州,纳税人同意的,效率低。比方说美国修个高铁,纳税人一想这东西短时间内没有利益回报就会反对。

那么超级计算机同样也是用钱堆的,只要有大钱,整出来只是时间问题。而关键是那些大国不舍得花钱,才显示出我们超级计算机的厉害!

超级计算机室是不依赖生态系统的,反正自己玩自己的,不计成本,只针对高端用户,也不需要考虑用户体验,甚至可以用政策规定某些企事业单位必须使用。这是和普通民用CPU最大的区别。


犍为真人

国产CPU并不落后。落后的是国产知识产权体系下,CPU的生态。

中国超算,尤其是天河系的出彩,来自于中国设计师团队世界范围内首次提出的异构计算,即CPU和GPU的联合工作。当然天河系列之前主要使用英特尔的芯片,后来在美国商务部限令出口后,国产申威芯片第一时间顶上,在神威·太湖之光超算上继续维护了中国超算在全世界范围内的领先地位。

大家现在看到的落后,来自于用户体验差。这种差并不来自于分散的硬件,而来自于整个体系的磨合不够成熟。

就好比我们现在拿劳斯莱斯的发动机,拿兰博基尼的气动外形,拿创驰蓝天变速箱,拿奔驰大G的底盘,拼出一辆车,这车是否就碾压全球了?

并不能。因为这些体系并不兼容。整出这么一台奇美拉轿车可能甚至还跑不过满大街叫嚣的新思域。

国产CPU当初就是一颗孤悬的健康心脏。但是这颗心脏放不到任何一个活人的身体里。想要用它,你只能自己造一个人。

好了我们造一个出来也没多难。结果这个人还没站起来,因为腿部肌肉不响应,咣当摔倒了。

大家都说:国产心脏好烂啊。

没关系继续调整,接着来。

调整好了之后人站起来了!大家一片激动,结果走了两步,动态稳定性不行,啪叽又摔倒了。

大家都说:国产心脏好烂啊。

没关系我们接着搞!

调整好了这一次!我们造的小人走起来了!跑起来了!太振奋了!这时候正在训练百米跑的英特尔平台主机从旁边风一样掠过,像看傻子一样看着我们的小人。

大家都说:国产心脏好烂啊。

没关系……我们还可以坚持下去。

在完成了所有的调整之后,我们的小人和英特尔平台的win系统、苹果平台的OSX系统,站在了一起,他们必须无视成长时间鸿沟一般的差距,至少给用户相同级别的感受。

这步,我们到今天还没做到。

但是这之前的,我们耗费了30多年的心血,已经完成了。

题主,国产CPU并不垃圾。时间会告诉你一切。


量子态鹌鹑蛋

我们cpu的技术已经可以了,之所以老百姓没感觉到,是因为国产CPU没有在家用电脑上普遍使用,流行的操作系统和软件都是基于国外硬件编写的,对于一般用户局限性太大,比如没有合适的游戏,新出的软件不能用等等。但是,国产cpu在专业领域的使用已经很广泛,比如服务器,超级计算机,高铁,军事工业等等。


大头大头1236987

首先这个问题其实很好回答,最主要两点,一个是国家发展战略不同,可以说咱们前期过度注重在经济发展和代加工方面的经济成效了,没有往半导体的方向发展,而日本,韩国,美国在电脑出现之后研发CPU这一块,由于他们的国家经济已经非常好了,所以他们有足够的研发资金去投入,美国最先,然后日本,韩国是后来才赶上的,那CPU这款就更是这样的,美国笼断了这方面的专利,而且严控技术外流,生产技艺也是一样,当然人家也是研发好长时间才有今天的结果,而我们说真的认真投入研发的时间短,想要达到人家的效果不可能!

另一个就是我们没有像英特尔这样的公司研发CPU,当年联想只顾着赚钱了,中国也没有像样的半导体研发公司,没有效益,说白了就是眼光没有人家长远,更注重眼前的利益像CPU这种东西研发出来一代,人家又更新了一代,你永远跟不上,现在中国虽然很想追上去,可是距离还真的是很远,不过目前已经有稍许的进步,然而这和人家先进性还真的没有可比!

目前中国真正的研发公司其实不多,像华为这样的公司能多几家那中国未来的技术才有自主的权力,而不要像小米,OV,这样纯粹就是买硬件组装!


小白世界

这话问的,就好比问一个厨子,你茄子炒的这么好吃,为什种茄子的技术不怎样啊?

生产计算机的并不生产CPU,就像厨子只管炒菜,不管种菜是一个道理。

记得在一次工程机械展会上,一位媒体人问一家知名工程机械制造商~你们生产的起重机既然这么厉害,为什么还要用进口的柱塞泵?为什么不把这个关联器件攻克?~~当时厂家的回答是~我们是做整机的,不是每个零部件都得自己生产。工科液压泵的不应该是我们总装厂,而是应该由专业生产液压器件的厂家研发。


兵器小百科

国产CPU并不落后。CPU分很多种,比如手机的麒麟970是世界第一梯队的CPU。答主估计问的是桌面通用CPU,这个主要和市场有关,而不是中国不能研发生产这样的CPU。说白了,后来者很难把差不多的桌面电脑CPU卖出去。


老麻65

超算是一个巨型的矿机,计算能力主要由GPU实现。天河二号用的是至强CPU和N卡。太湖用的自研申威CPU听说有260个核。

而我们都要买版,买专利,看脸色,做出来的还是正宗国产CPU么?


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