美國超級計算機“前沿”（Frontier）今年早些時候登上全球超算速度評測榜首。不過，有報導說，中國至少有兩台超級計算機在速度上已經超過美國對手，但拒絕參與世界評比。有分析說，中國不想將其超算系統細節公之於眾，可能是怕“樹大招風”再招美國制裁。另外，中國超算是否使用了台積電芯片也成為業界關注的問題。
美國“前沿”超算榜單拔頭籌 但中國早有秘密武器？
每秒鐘進行一百億億次計算的超級速度，一直是超級計算機領域試圖突破的目標。能達到這個運算能力門檻的超級計算機被稱為“E級”（exascale）超算。今年5月30日，美國巨型計算機系統 “前沿”（Frontier） 以每秒110.2億億次的運算速度登上全球超級計算機500強榜單“TOP500”之首。“TOP500”被業界認為是超算計算能力的權威評測之一。
Top500榜單1993年首次公佈排名。美國田納西大學電氣工程和計算機科學傑出教授杰克·唐加拉（Jack J. Dongarra）是Top500評測標準的設計者。唐加拉對美國之音說，“從某種意義上說，Top500排名第一的人獲得了一種自豪的資本。現在，這個自豪的資本由橡樹嶺國家實驗室的前沿超級計算機獲得。”
他說：“擁有最快超級計算機的國家在某種意義上可以從事最好的科學和模擬，從而致使科學發現和新事物的發現。”
中國近幾十年在超級計算機領域奮起直追。2010年到2019年，中國超算在20屆TOP500榜單評選上11次排名第一。近幾年的速度冠軍雖然由美國計算機摘取，但從進入前500名超級計算機的數量來看，中國產品所佔最多。
雖然“前沿”是Top500官方評測的最快超算，但一些業界人士認為，中國已經設計出至少兩款E級超級計算機，運算能力甚至超過了“前沿”——“天河三號”和“神威”系統的新產品OceanLight（“海洋之光”）。
美國科技媒體The Next Platform此前率先報導說，中國正在運行這兩台E級超算，其中 ，“神威·海洋之光”繼承了“神威·太湖之光”系統，峰值性能達到每秒1.3百億億次，高於本次Top500榜單排名第一的美國“前沿”。
Top500榜單設計者唐加拉說，“海洋之光”和“天河三號”的設計者選擇不參加評測，讓外界感到“有點神秘”。他說，這可能與設計者希望隱瞞這兩款超算的芯片產地有關。
他說：“有人猜測，它們不在榜單上，可能因為這樣可能會透露一些關於這些芯片製造地的信息。所以，我們相信這些芯片可能是台積電在台灣製造的。”
“美國在台灣製造芯片，許多國家在那裡製造計算機芯片。我的猜測是，中國人也用台積電來製造芯片——芯片在中國設計，但在台灣製造。”他說：“如果中國公佈了這些超級計算機的真實性能，美國可能會對台積電採取一些行動，阻止他們為中國生產芯片。”
美國實體清單制約中國超算適得其反？
中國過去依賴美國英特爾（Intel）和英偉達（Nvidia）等公司設計和製造超級計算機，但從2015年開始，由於美國制裁，這條路變得越來越窄。
美國於2015年將中國國防科技大學、長沙國家超級計算中心、廣州國家超級計算中心和天津國家超級計算中心（“天河系統”的設計者）列入實體清單。2019年6月，美國將中科曙光、海光、成都海光、成都海光微電子技術和江南計算技術研究所列入實體清單；2021年4月8日，包括天津飛騰信息技術公司、上海集成電路技術與產業促進中心、Sunway Microelectronics、國家超級計算濟南中心、國家超級計算深圳中心、國家超級計算無錫中心以及國家超級計算鄭州中心在內的中國超算研究機構也被美國列入黑名單。實體清單上的中國機構必須獲得美國政府的特許才能與美國公司開展業務。
美國拜登政府今年8月底出台新的限制，限制英偉達和超微半導體公司（AMD）向中俄兩國出口GPU高端芯片。這類芯片被廣泛用於超級計算機中。英偉達方面表示，新的限制令影響了現有產品A100，以及預計將於今年晚些時候上市的產品H100。
哥本哈根商學院副教授傅道格（Douglas Fuller）對美國之音說，美國針對中國的制裁正越來越具有針對性。
他通過一封電子郵件中說：“它們（出口管制）範圍相當狹窄，目標明確……因為（美國政府）不希望人工智能芯片進入軍方。”
美國的技術出口管制一定程度上放緩了中國某些超算系統的發展，但一些分析人士認為，這樣的芯片管制策略對制約中國超級計算機的發展只是暫時性的。
田納西大學傑出教授唐加拉說，中國無法獲取美國的芯片硬件，這給超算設計者帶來了軟件方面的難題。
他說：“（讓中國）感受到的一種干擾是，比方說，上一代基於西方技術的中國高性能計算機上運行的應用程序，必須根據新機器上運行的軟件重新編寫這些應用程序。重新編寫軟件可能是一個巨大的挑戰。”
“這可能需要很多時間，但我覺得中國人很有能力進行這種轉換，將算法轉換成到中國機器上可以運行的軟件。”
新澤西理工學院傑出教授、數據科學研究所主任戴維·巴德（David Bader）以中國三大超算系統之一“曙光”舉例說，中國在美國制裁後選擇自主調整國產處理器的技術整合，並取得成功。
“美國的限制肯定對‘曙光’產生了一定影響。”巴德對美國之音說：“不過，他們不使用英特爾，而是使用了海光x86處理器和海光DCU加速器，而不是英偉達的GPU，因此他們一直在利用技術，來考慮整合國產CPU和GPU。可以說，這一底層技術仍基於美國技術，例如x86核心，但現在中國能夠獨立於美國企業和芯片組，製造自己的芯片。”
他說：“因此，在過去，美國的制裁加速了中國發展自己的超級計算技術……因此，我相信，今天對……英偉達和超微GPU加速器的限制，針對中國和俄羅斯等，將導致中國進一步發展超越當前技術的新能力。”
超級計算機究竟有什麼用？
專家說，基於而高性能計算（HPC）的模擬實驗是現代科技研究的直接驅動力。唐加拉說：“我們常常以為科學是通過對理論結果進行物理實驗來完成的。今天，我們用我們開發的計算模擬來增強科研。模擬正在幫助我們理解以前無法理解的東西。
他說：“人們常說，擁有最快超級計算機的人可以做最好的科學。這是因為有了這些快速的超級計算機，你可以在計算解析中獲得更高的準確性，並且計算速度更快。”
以美國“前沿”超算為例，據《華爾街日報》報導，“前沿”被用於分析1100萬個基因組，以更好地區分和預測病毒變異。
橡樹嶺國家實驗室總監托馬斯·扎卡利亞（Thomas Zacharia） 對《華爾街日報》說：“它為我們提供了開發下一代疫苗和療法的線索，不僅可以治療和預防新冠，還可以治療其他類型的疾病。”
報導說，橡樹嶺國家實驗室根據研究的價值，允許來自世界各地的科學家使用“前沿”超級計算機，並要求使用這台超算的科學家要求發表他們的研究結果。
中國表示，歡迎其他國家的科學家使用“天河三號”進行研究，但迄今為止，這台中國超算僅由中國政府支持的科學機構使用。
超級計算機可被應用於武器開發和情報收集等方面。《紐約時報》說，中國的一些巨型計算機系統據信用於監視新疆維吾爾人等穆斯林少數民族群體，人工智能技術也越來越多地應用於人臉識別，強化社會監視。
巴德說：“成為領先的國家十分重要。因為正如人們所說的，‘要算過對手才能競爭過對手’（to outcompute is to outcompete）。因此，對於國家競爭力來說，美國要主導計算和數據科學基礎，這非常重要。”
