2021-04-11 08:09:27
美国商务部网站在4月8日发布公告宣称，该部的工业与安全局（BIS）已将7个中国超级计算机实体列入“实体清单”，声称这些实体“从事的活动有悖于美国国家安全或外交政策利益”。“实体清单”上的实体在获得美国技术和产品时将面临极大的限制。
这7家中国实体是：
1、天津飞腾 Tianjin Phytium Information Technology
2、上海高性能集成电路设计中心Shanghai High-Performance Integrated Circuit Design Center
3、申威微电子Sunway Microelectronics
4、国家超级计算济南中心The National Supercomputing Center Jinan
5、国家超级计算深圳中心The National Supercomputing Center Shenzhen
6、国家超级计算无锡中心The National Supercomputing Center Wuxi
7、国家超级计算郑州中心The National Supercomputing Center Zhengzhou
上列七个实体中，头三家都是我国设计和制造超级计算机CPU和加速器芯片的领头企业，而后四家则都是我国科技部批准建立的国家超级计算中心。
实际上，早在2015年，美国商务部就将三家中国超级计算机中心列入了实体清单。它们是：国家超级计算长沙中心，广州中心和天津中心。截至2020年底，我国科技部批准建立的国家超级计算中心共有八所，除了在2020年底刚刚通过验收的国家超级计算昆山中心没有在美国商务部的“实体清单”上以外，其他所有七个超级计算中心都已经被列入“实体清单”。笔者认为，昆山中心列被列入“实体清单”也是迟早的事情。美国商务部的目标很明确，就是要围剿中国超级计算机的“国家队”，将中国踢出超级计算机领域的竞争对手行列。
超级计算机有多重要?
超级计算机不同于云计算。超级计算机主要应用于密集的科学计算领域。具体来讲有这样几方面：军事科研领域，比如飞机的空气动力学分析，核爆炸模拟，情报分析等等；国民经济领域，比如天气预报，石油开采行业对地质数据进行分析计算，桥梁和建筑设计时的力学分析模拟，药物研制对药物分子的模拟分析等等；科研领域，几乎所有前沿的学科都需要大量分析数据和进行模拟。
因此，一个国家超级计算机的数量，直接和这个国家的工业和科研实力相关。随着1983年国防科技大学研制的“银河-I”型超级计算机投入使用，我国超级计算机行业就开始打破西方国家的技术垄断，走上了一条赶超之路。我国装备的超级计算机数量不断增长，已经超过了美国。
中国以214台的数量占TOP500榜单的42.8%，美国以113台的数量占TOP500榜单的22.6%。
中国超级计算机的“阿喀琉斯之踵”
但是我们还不能沾沾自喜。古希腊神话中的大英雄阿喀琉斯除了脚踵之外全身刀枪不入，战功无数，结果最后被阿波罗用神箭射中脚踵而死。我国的超级计算机行业就有这样的“阿喀琉斯之踵”：我国绝大多数的超级计算机都使用美国英特尔公司，AMD公司和NVidia等公司生产的CPU和加速器芯片。
事实上，在2020年我国列入TOP500榜单的214台超级计算机中，除了“神威太湖之光”和曙光公司的“先进计算系统（PreE）”这两台超级计算机使用了国产CPU和加速芯片以外，其它212台超级计算机全部使用的是美国制造的CPU和加速器芯片。
因此，美国商务部的这次行动给我们敲响了警钟，是时候解决超级计算机CPU和加速器芯片的国产化，自主化问题了。
美国商务部的限制对中国超级计算机行业的影响有多大？
如果审视我国在TOP500榜单上的214台超级计算机，它们中的绝大多数是由联想公司（Lenovo），浪潮公司（Inspur）和曙光公司（Sugon）生产的商用机。实际上，这三家中国企业是世界头三大超级计算机厂家，也是美国英特尔，AMD和Nvidia公司的重要客户。美国商务部的限制对绝大多数商用机没有什么影响，生意还是要做的。
但是，美国商务部的限制对我国八大国家超级计算中心未来研制新的超级计算机的影响就很大了，基本上没有可能再使用美国制造的CPU和加速器芯片。不过，这对于我们推广国产CPU和加速器芯片倒是个鞭策。
国产超级计算机的CPU芯片面临设计和制造两个问题，先看设计：
国家超级计算无锡中心的“神威太湖之光”使用的是国产“申威”CPU。“申威”CPU在大约二十年前起步于美国DEC公司的Alpha处理器架构，但是经过将近二十年的发展，它的架构和指令集已经和Alpha处理器没有什么关系了，是真正的中国掌握全部知识产权的CPU。因此根本不会受到什么影响。
而曙光“先进计算系统（PreE）”使用的是海光公司的Dhyana(禅定)X86 CPU。这款CPU使用的是美国AMD公司第一代ZEN架构的授权。AMD公司的CEO在去年已经表态不会再给海光公司新的授权，但原有的授权不受影响，因此用海光公司的CPU制造超级计算机目前看来不会有问题。飞腾公司的CPU基于ARM架构，在取得ARM公司最新架构授权方面可能会有风险（虽然ARM公司声称其最新的V9架构不含美国技术），但是原有的授权仍然能够使用。我国“天河2A”的加速器、“天河E级超算”的原型机的CPU和加速器都是由飞腾设计的。这些都不会受到什么影响。
在制造方面，问题可能会更大一些。过去给上述国产CPU代工制造的企业主要是台积电和中芯国际。由于台积电和中芯国际现有的生产线均含有美国技术和设备，因此未来这两个厂家是否还会继续给国产CPU代工制造，还是个疑问。
但是，我国芯片制造业的“02专项”将在今年将迎来重要的节点。未来一两年内，我们将看到国内不含美国技术的半导体生产线投入使用。
因此，未来一两年对使用国产CPU的超级计算机产业是关键时期。笔者是比较乐观的。
