【文/科工力量专栏作者 铁流】

   日前，网传美国AMD、英伟达相继收到总部通知，对中国区客户断供高端GPU，称该事件的理由是“为了防止被用于军事”。随后，英伟达发布公告称，美国政府已授权英伟达开发H100集成电路所需的出口、再出口和国内转让。该授权还允许公司在2023年3月1日之前执行为A100的美国客户提供支持所需的出口。此外，美国政府还授权英伟达通过公司的香港工厂为A100和H100订单履行和物流到2023年9月1日。

   铁流认为，美国政府此举主要是针对中国超算、人工智能等关键行业，试图通过在基础硬件上卡脖子延缓中国科技进步，只不过英伟达游说非常给力，使英伟达和国内客户获得了缓冲期。从结果上说，该事件对中国顶级超算没有任何影响，对人工智能行业会产生一定影响，对国产GPU公司而言则是利好。

   美国对超算加速器非常敏感

   GPU可以分为三类，分别是AI、FP和渲染。AI就是英伟达和AMD近年推出的一系列用于深度学习的加速卡；FP则是那些用在超算上的加速卡，支持双精度浮点数运算，可以做科学计算，比如美国E级超算Frontier就搭载了AMD Radeon Instinct MI250X GPU作为加速器；渲染就是比较传统的做游戏、做桌面，做各种图形化应用。目前，TOP500榜单中很多超算就以GPU作为加速器，TOP500榜单中第一名、第三名、第四名和第五名均使用了英伟达或AMD的GPU。

   由于超算在国防、科研等诸多领域不可替代的作用，多年前，美国就针对中国HPC的双精度高性能卡。2015年4月，美国政府宣布制裁中国四家超算中心以及国防科技大学，禁止英特尔等美国公司向中国出口高性能计算芯片，理由是中国的超算涉嫌用于核爆试验。当时天河二号就搭载Xeon Phi加速卡，美国的禁令使天河二号超算失去了使用Xeon Phi加速卡升级的途径，逼迫天河二号换了国产加速器。

   事实上，美国对于支持双精度浮点数运算的芯片非常敏感，不要说专门用于超算的加速器，即便是出口民用高性能CPU技术，也要受出口管制法律约束。2014年，苏州宏芯公司与IBM公司达成协议，引进IBM Power8处理器，然而，受美国出口法律管制，宏芯引进的Power8是阉割了浮点模块的处理器。像ARM CPU由于浮点性能比较弱，国内公司在引进技术时才免遭美国毒手。

   从上述例子可以看出，美国政府对于超算加速器，以及一些具有较高双精度浮点性能的芯片比较敏感，这方面的技术对中国防范比较严格。可以说，即便这次英伟达通过游说获得了一个宽限期，彻底断供高端GPU只是时间问题。随着中国综合国力逐步增强，美国对中国的敌意会越来越大，技术脱钩已经是大势所趋。

   高端GPU断供对中国顶级超算没有影响

   虽然美国称英伟达和AMD的计算卡可能会被用于军事，但实际上国内顶级超算根本就不用美国的加速器。超算是国之重器，国内单位早在20多年前就开启了超算芯片的研发，是完全自主指令集，自主CPU架构，而且已经取得了丰硕的果实。在2011年，国内就完成了神威蓝光超算的研制，这款超算的性能在同时期不突出，但胜在超算芯片完全自主设计，不需要采购美国的超算芯片。在2016年，采用SW26010的神威太湖之光正式亮相，成为全球首个100P级超算，并连续4次蝉联TOP500第一名。

   不久前，英国《金融时报》发布了一篇题为《美国急于在超算竞赛中赶上中国》的报道，称中国已在美国之前实现E级超算，首台E级超算已经运行一年多，只是没有参加排名，“中国企业现在更专注国内竞争，而不是国际对手在做什么”。

   根据披露的公开信息，新一代神威超级计算机的计算能力由自主研发的多核SW26010P CPU 提供。虽然SW26010P CPU的具体参数我们无从得知，但2021年中国高性能计算机性能TOP100排行榜上有一款基于SW26010P 打造的超算，我们可以基于这台超算一探究竟。

   从榜单显示的信息看，该超算在仅用992片SW26010P就打造出一台13.9P的超算，作为参照，神威太湖之光性能为125P，使用SW26010芯片共计40960片，换算一下，SW26010P的性能相对于SW26010提升了5倍。更为可怕的是，这台超算效率极高，达到90.3%。作为参照，TOP100榜单上前20的超算除神威太湖之光效率达到74%外，其余超算效率在46%至62%之间。即便是美国超算Frontier，其效率也只有65%。

   在应用方面，这台新超算也取得了多项成绩。2021年，“千万核可扩展第一性原理拉曼光谱模拟”和“多架构大规模并行保辛结构电磁全动理学等离子体模拟”和“超大规模量子随机电路实时模拟”三项应用入围“戈登贝尔奖”。国际计算机协会将2021年度“戈登贝尔奖”授予中国超算应用团队，我国联合科研团队基于新一代神威超级计算机的应用“超大规模量子随机电路实时模拟”而获此殊荣。

   另外，天河超算在超算芯片上也使用了自主设计的加速器取代了英特尔的加速器，天河2号使用国产加速器升级之后，性能提升了70%以上。可以说，中国顶尖超算压根不用英伟达和AMD的加速器，而且性能是世界顶尖，在应用方面也屡屡斩获国际大奖。