日本得意的CPU+GPU异构式超算，在中国早已不新鲜

日前，有媒体发布了《除了圆珠笔头，中国还有哪些核心技术没掌握？答案令人震惊……》一文，并在网络上广泛传播。文章中介绍了很多中国在诸多科技领域的短板，说明了在精密仪器、数控机床等领域中国依然和国际顶尖水平有较大差距。但文章存在一些明显的谬误，比如介绍了几项有关超算的内容，但这几项技术却并非中国还未掌握的核心技术。

日本在CPU+GPU异构式超算方面技术成果非常有限
《除了圆珠笔头，中国还有哪些核心技术没掌握？答案令人震惊……》一文中称：

"cpu/gpu异构式超算系统的提倡者兼此平台程序软件的先驱开发者，超级计算机界最高峰学术赏sidney fernbach award的新科得主--东京工业大学全球科学信息计算中心prof.satoshi matsuoka；随着后续软体资源的快速配套和并行集群计算技术的加速发展，cpu/gpu异构式超算已经成为整个hpc界的事实标准体系，从最早的tsubame1.2到连续green500测试头名的tsubame-kfc，目前全球几乎所有高性能超算系统都是此架构的支持者，matsuoka博士也因此获得了象征超级计算机领域个人最高荣誉的sidney fernbach award"

抛开文章中非常拗口的表达方式不谈，该文章中的内容很容易误导读者，以为日本在cpu/gpu异构式超算方面有很高的成就。那么，实际情况又是怎么样呢？

CPU+GPU异构式超算系统仅仅是异构式超算系统的一个选项，而日本matsuoka博士是CPU+GPU异构式超算系统的提倡者，而之后的完善和实现是全球众多工程师、公司合力的结果，比如中国国防科大、美国英伟达公司等都参与其中。

就CPU+GPU异构式超算的技术成果来说，中国有天河1A，美国有泰坦。相比之下，日本在CPU+GPU异构式超算方面却没有性能与泰坦相似的CPU+GPU异构式超算系统，根本没能建成哪怕一台性能达到神威太湖之光十分之一的cpu/gpu异构式超算。即便是日本最新建的超算Oakforest-PACS，也使用的是Intel的众核加速器，而非美国英伟达公司的GPGPU。

日本新超算Oakforest-PACS

CPU+GPU异构式超算并非高不可攀

异构计算要使用不同类型的处理器来处理不同类型的计算任务。常见的计算单元包括CPU、GPGPU、GPDSP、ASIC、FPGA和其它类型的众核处理器等。采用异构计算架构的超算会使用至少2种类型的处理器，其中异构计算架构中通用CPU负责逻辑复杂的调度和串行任务，加速器负责并行度高的任务，实现计算加速。

具体来说，采用异构计算架构的超算在运算中既使用处理器，又使用GPU或众核芯片等加速器。中国天河2号、美国泰坦都采用异构计算架构。

而根据使用的加速器不同，异构超算也有多种类型。

比如美国超算泰坦、中国的天河1A，就是CPU+GPGPU。

中国超算天河2号就是CPU+众核处理器。

中国天河2A超算则是CPU+GPDSP。由于美国对中国四家超算中心禁售Intel至强PHI计算卡，升级之后的天河2A采用自主研发的矩阵2000来替代Intel的计算卡，在更换加速器之后，变成了CPU+GPDSP，这是全球首创。

此外，也可以直接使用经过有着特殊设计的众核芯片，比如神威太湖之光，这也是全球首创，国外间谍对中国这款众核芯片非常感兴趣。原因就在于这款众核芯片凭借设计理念的先进性，以落后美国Intel 公司2代的制造工艺，实现了与美国Intel公司最先进计算卡相似的性能。

从中可以看出，CPU+GPU异构体系只是异构超算体系的一个选项，而非什么高不可攀的黑科技。而且无论是中国天河2A的CPU+GPDSP，还是神威太湖之光的众核异构体系目前都是全球唯一，而且性能无与伦比。

文中"目前全球几乎所有高性能超算系统都是此架构的支持者"不符合客观事实
文章中称："cpu/gpu异构式超算已经成为整个hpc界的事实标准体系"，"目前全球几乎所有高性能超算系统都是此架构的支持者"。但这与客观事实不相符。

举例来说，如上图所示：2016年TOP500前10的超算依次为：

神威太湖之光，中国，性能93P；

天河2号，中国，性能33P；

泰坦，美国，性能17P；

红杉，美国，性能17P；

科里，美国，性能14P；

Oakforest-PACS，日本，13P；

京，日本，性能10P；

代恩特峰，瑞士，性能9P；

米拉，美国，性能8P；

三一，美国，性能8P。

在这当中，红杉、米拉、三一、京都是属于同构体系超算，压根就不是异构体系超算，更遑论cpu/gpu异构式超算。

而天河2号、科里、Oakforest-PACS采用的是CPU+众核加速器，虽然属于异构超算体系，但并非cpu+gpu异构式超算。

神威太湖之光在技术上独树一帜，将管理核心与加速器合二为一，属于众核异构超算。

在全球性能最强的10台超算中，只有泰坦和代恩特峰使用了英伟达的GPGPU，属于cpu/gpu异构式超算。

从中可以看出，"cpu/gpu异构式超算已经成为整个hpc界的事实标准体系"，"目前全球几乎所有高性能超算系统都是此架构的支持者"这种说法是站不住脚的。