用可视化的数据告诉你：中国超算为什么比美国强

xman

　　伴随着ISC2016超算大会的举行，TOP500超算排行榜也迎来了2016年的首次更新。在本次的榜单中，首次上榜的神威太湖之光超算成功登顶超算排行榜，也使得中国再次将超算冠军头衔收入囊中。
　　另外，在本次TOP500排行榜中，中国共有167台超算上榜；而美国则有165台超算上榜。这也意味着，中国在全球顶级超算的数量之争上终于超过美国，成为当之无愧的全球超算第一大国；无论是数量上还是质量上。
　　千言万语不如一张图，那么下面就让我们来看看从本次TOP500榜单中，我们都能分析出哪些信息：
本文所有图片均可点开看大图

　　
　　TOP500榜单国家分布
地图中颜色的深浅代表国家拥有超算的数量。显然，中美已经形成两强争霸的局面。而中国在本次榜单中以167：165，小胜美国。

　　
　　TOP500国家计算能力对比
虽然在超算数量上中国只以2分小胜美国；但从总的峰值计算能力来看，中国其实已经远远抛开美国，领先幅度接近50%。当然，这领先的50%其实完全来自于最新上榜的太湖之光。换句话说，一台太湖之光能顶TOP500中美国一半的超算峰值计算能力。太湖之光的威力可见一斑。

　　
　　TOP500榜单处理器分布
看完了国家之间的对比，下面我们再来看看处理器之争。从本次上榜的所有超算来看，Haswell架构E5仍然是所有超算的主流配置，总数达到221套。换句话说，至强E5 v3仍旧是目前的绝对主流。其次则是Ive Bridge架构E5、Sandy Bridge架构E5以及Broadwell架构E5。另外，目前的TOP500榜单中仍然还有9台使用至强5600系列处理器的老将。PowerBQC架构之在榜单中占据19席，Power7系列占据7席，日渐势微。

　　
　　TOP500榜单操作系统分布
从操作系统的分布来看，标准版Linux绝对是超算领域的主流，共计有334台超算使用，占TOP500榜单的66.8%。剩下的绝大部分则是各种商业版的Linux系统。另外，AIX系统只占据3席，唏嘘。
　　当然，由于太湖之光采用了非常特殊的神威处理器，因此，暂时还不知道太湖之光的Sunway RaiseOS是什么架构；不过推测其从属于Linux的概率很高。

　　
　　TOP500榜单网络类型分布
　　相对于架构的百花齐放，网络的分布就显得相当简单。第一名当然是高带宽、低延迟的Infiniband，第二名则是便宜、大众的10Gb以太网。不过，这张简单的图表里还是暗藏玄机，在TOP500榜单中仍有70台超算使用了定制网络连接，而TOP500.org也没有公布他们的名字。

　　
　　TOP500榜单协处理器分布
协处理器绝对是提升超算浮点能力的利器，投资低、见效快。目前的TOP500榜单中已经有93台超算使用了协处理器。在众多协处理器中，NVIDIA Tesla系列计算卡占据65席位，英特尔Phi计算卡占据26席（有3台超算系统同时采用了NVIDIA和英特尔两种计算卡），AMD占据3席。

　　
　　TOP500排行榜超算制造商分布
再来看看厂商们最关心的制造商分布。惠普依然以127席占据榜首。而收购了IBM x86业务的联想也迅速追上，达到84席；如果再加上联想与IBM合作建设的8台超算，那么联想参与建设的超算总数将达到92席。另外，克雷和SGI依然老当益壮，分别占据60席和26席。中国另外两大超算制造商——曙光和浪潮则分别占据了51席和20席。当然，法国劲旅Bull也是一支不可小视的力量。

　　
　　TOP500超算排行榜核心数与峰值性能比值
这张图列出了第2名到第30名之间，超算核心数量与峰值性能的壁纸。从图表上我们可以看出超算性能的增长由于写处理的加入已经渐渐向性能方向倾斜。换句话说，现在提升超算性能已经不再需要单纯堆核心数量了。
　　当然，你也可能会问，这张图里为啥没有第一名？
　　因为第一名太湖之光的性能太过逆天，加上他之后整个图表就会变成下面这样：

　　
　　整张图表已经完全没法看了。
　　尾巴：
　　中国超算已经在数量和质量上双双超越了美国，成为当之无愧的超算第一强国。而下一步便是如何提升中国超算的软件实力了。
　　这里，我们要再次为神威太湖之光的逆天表现点个咱。1台顶TOP500榜单中美国超算一半的计算量!一个插槽260个物理核心!完全不靠协处理器!
中国超算，牛!