超算排名，中国获两个第一，一个第二，存储芯片已不再被卡脖子

近日在德国汉堡举办的ISC 2023高性能计算大会，发布了最新IO500榜单，国家超级计算济南中心构建的验证性计算集群（Cheeloo-1）在10节点研究型榜单登顶夺冠。这是继济南超算山河计算集群在ISC 2022夺冠后，济南超算再次问鼎全球。需要注意的是，这个榜单与TOP500不同，它更注重读写带宽、元数据存取性能指标。也就是说，IO500榜单是与存储能力相关的领域。

说起存储能力，大家一定会记得日前美光被检查出有安全问题的新闻，从而信息等领域不能采购美光芯片。难道中国不再怕在芯片领域被“卡”脖子吗？至少在存储芯片领域如此，因为在这个领域，中国至少取得了三大关键性突破。

一、DRAM内存突破。在中科院以及长存众多工程师的攻关下，长存发明了Xtacking架构的新技术，并最终追上并超过了三星、美光等厂商。另外，长鑫存储也买下德国内存企业奇梦达。这样，中国存储在DDR3、DDR4等内存市场上站稳了脚。

二、闪存技术的突破。长江存储的3D闪存的堆叠层数在2022年已达232层，现在发展到240，与海力士并驾齐驱。这也是在中科院的帮助下，长江存储发明了中国首个Flash控制器开源平台，并在全球范围内开放源代码。

三、反铁磁金属存储器技术突破。由北京航空航天大学材料学院磁性功能材料研究团队、华中科技大学物理学院、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所加工平台合作完成了原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的关键制备技术突破，这种反铁磁随机存取存储器具有超快速响应超高密度的特性，其存储能力是硅基存储芯片的100倍。目前该类技术只有中美两国在搞，中国稍稍领先。

目前全球存储芯片市场，三星和SK海力士分别占据了全球市场的38.7%、24%，美光占18%，剩下的就是铠侠和西部数据及中国存储芯片厂商，而中国厂商在全球存储芯片市场中份额较低，仅占到4.6%左右。美光在中国空出来的市场后，各厂商都希望去填补，而美国希望造成中国市场恐慌，要求韩国不要去填补，而韩国厂商心里很清楚，中国在存储芯片上已实现了技术突破，只要有市场，产能马上就会上来。这也是韩美两嘴毛的原因。

内存和闪存两种存储器长期占据了市场的56%和41%。中国在内存和闪存技术领域的突破，已使存储系统的存储电子芯片国产化市场占有率从原来的5％提升到了60％以上。因此，这两种存储芯片技术突破具有标志性意义，尤其是反铁磁金属存储器技术突破，这意味着在电算存储领域已不存在被“卡”脖子了。当然，超算的存储芯片与市面存储芯片还是有点不同，它的读写带宽更宽、元数据存取更快，且具备数据检测和质量问题报告。

读写带宽。它的计算公式：带宽=内存核心频率×内存总线位数×倍增系数。内存有三种不同的频率指标，它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。它突出特点是智能化和自动化， DAM可以将行业模型和知识图谱，应用到企业的数据发现过程中，通过自动盘点数据，形成企业的业务视角的数据资产、推荐数据标准、并可以执行自治形式的数据检测和质量问题报告。从而完成存储过程。

元数据存取。随着接入业务需求的增多，大数据平台内的数据衍生会非常频繁，一个统一和自动的元数据管理是非常必要的。数据标准分基础标准和指标标准两类，通过数据标准可以查验落地情况，数据质量的问题等。元数据管理全自动采集各种数据库和数据对象，同时为新增数据制定变更时间和版本，监控数据与基线模型的差异。为保证系统升级，大数据平台通过ETL导入业务数据库的数据。Datablau DAM的数据变更影响分析功能自动抽取ETL的数据血缘，建立数据间的关系，自动发现数据间的变更影响。

结语：

全国人大代表、华中科技大学教授，国家863计划存储芯片重大项目专家组组长冯丹曾表示：她和她的科研团队经过20年的持续努力，已基本实现了高端存储器芯片国产化，成功解决了“卡脖子”难题，打破了国外对高端存储系统极其核心关键技术的垄断。

由于中国的神威、天河、曙光等E级超算并没有参加TOP500的排名，导致中国超算跌出排行榜前五，而榜单超算总算力也落后美日欧。而中国E级超算没有参加TOP500榜排名的原因则是美国芯片卡脖子，尤其是对英伟达高性能GPU芯片的封禁。但没有参加排名并不意味着中国超算不能霸榜，中国超算参加ISC的IO500排名，两夺桂冠就是证明，而且，ISC与SC承办的高性能计算领域排行榜还有一个Green500榜单（节能榜单）、Graph 500榜单。5月26日从东湖高新区科创局获悉，根据新近公布的Graph 500全球排名，武汉超算中心在单源最短路径（SSSP）的评比中摘得全球榜首，并在宽度优先搜索（BFS）领域位居全球第二名。顺便多说一句，如果中国三台E级超算参与TOP500排名，那么中国超算总算力可能要占世界总算力的半壁江山。