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从DEC到江南所的传奇

DEC全称Digital Equipment Corporation,曾经是计算机界如雷贯耳的名字。

1957年,MIT两个大神发现,来实验室使用交互式计算机

的学生远远多于使用批处理机器的。当年主流的计算机还在使用纸带打卡,不像现在还有个界面。

两个大神琢磨,这种交互式的机器可以做的更小,更便宜,既然很受欢迎,应该有市场。于是他们制订了商业计划,找到初始投资,成立了DEC。

1962年,DEC推出了一代经典 PDP 系列。

上图里面,那个大柜子是主机,几台打字机是它的交互界面。这玩意没有显示屏,用打字机交互。是不是很难想象……

之后DEC一骑绝尘,成为当年最著名的小型机供应商。

1994年,DEC发布了 Alpha AXP。这是一个高性能的64位CPU,理念先进,性能出色。

几年后,1998年,DEC倒闭。原因咱后面会提一嘴，不过,Alpha的生命却没有终结。

2006年,江南计算所买下了DEC Alpha指令集的知识产权,以此为基础扩展了自己的指令,设计出自主微结构的申威1

。

申威1是130nm制程,单核CPU,主频900M。

2008年，江南所完成申威2。也是130nm

。主频1。4Ghz。双核。

2010年，完成第三代的申威1600

。 65nm 16核1。1G 双精度浮点性能达到140G

2011年，国家并行计算机工程研发中心基于申威1600研制的神威蓝光,达到峰值每秒1100万亿次浮点运算。

2016年，采用SW26010的神威——太湖之光在ISC的超算500榜夺得世界第一。

2018年，采用SW26010+的神威E级超算完成部署。

2019年，江南所荣登美国<实体清单>

对比一下,美国的E级超算<前沿>首次运行是2022年。

2018年之后,中美关系,你懂的,所以江湖传言的神威后续超算就不得而知了。

超算和GPU是啥关系?

经常有人问,NVidia GPU,就是用来搞ChatGPT的那玩意,和神威怎么比?这个其实没法比,因为“物种”不一样。

打个比方,超级跑车和重载卡车都是好车,但是没法安排他俩PK。

江湖上为了避免混淆,一般谈GPU算力会特别说明“AI算力”,它和超算的算力没有可比性。

一般超算用来干的是那种极为庞大的数学问题分析,比如说,用风云2号

的数据给全中国960万平方公里土地的空气建个模型。运算的数据灌移动硬盘里面你都不一定背得动哈。

而AI训练用的GPU,它就干一件事: AI训练。

这就好比法拉利跑车肯定是可以拉货的,但是你肯定不会用法拉利拉砖头。

当然超算的架构是允许针对AI做优化加速,现在也有这方面研究,不过这个展开说起来就太细了。

总之大家记住一个大道理就好了: 不要比较不同类型的计算机。不能”关公战秦琼”

美国人怕什么?

超算说到底无非就是台计算机罢了。就算性能高点,怎么就威胁美国国家安全了?

其实还真的是有威胁。举个例子。

设想你想设计一种飞行器,可以飞到10倍音速,物理知识告诉你,飞行器的材料,形状,表面可能都要做些特殊处理,那么在设计的时候,你怎么知道设计的有没有问题呢?

这就需要结合仿真工具和实验工具。仿真就要用到超算,先用物理模型算,把发现的问题修掉。然后丢进风洞吹。最后上天实测。

很显然,超算是第一步的必备平台,不然你就是瞎设计哈哈。

如果计算机不够快。跑一个仿真耗时6个月,那活可没法干哈。相反,如果够快,跑一下2小时,那效率不够嘎嘎的提升了?

这个叫做流体仿真

。乃居家常备,赠送亲友之佳品。

让美国人比较不开心的,我猜哈,可能是DF17那种东西,有超算和风洞加持,小伙子们加加班,升级贼溜的快。

美国人自己那边,超算和风洞

都有些难言之隐。但是我觉得美国人也不要不开心。你们ChatGPT那么牛逼,中国人拍马都赶不上。

论综合实力,肯定是美国第一嘛。

芯片工艺问题

国产芯片工艺目前肯定是比国外的有差距,申威最新的芯片用什么工艺没有公开信息,但是大概率是28nm,因为更高级的咱也没有(成熟的)。

相比之下,美国超算的芯片已经走到7nm。这个差距有多大呢?

28 - 20 - 14 - 10 - 7 大概差这么多代。

我们用Intel CPU来参考一下说明这个差距是多少。酷睿2代

是Intel 32nm工艺(32和28差不多)。酷睿14代

是Intel 7(大概就是友商的7nm)。

所以如果我们国家能拿到7nm工艺,大概相当于有机会从酷睿2升级到酷睿14。

因此美国人这个制裁对我们的压制还是非常可观的。但是。即便在这个情况下,E级超算还是中国提前了好几年。是不是很奇怪?

其实一点都不奇怪。在整个计算机系统设计里面,芯片工艺制程

只是许许多多因素的之一。

整个超算是个系统工程,需要各个层次的优化。仅仅提升芯片制程带来的收益是有限的。

人们容易陷入一个误区,就是只要最尖端的芯片工艺先进,其它的应该都先进,其实不是这样。

一台好车一定有个好发动机,但是一台发动机好的车却不见得是个好车。

美国人从16年到现在一直在研究咱家的超算为啥牛逼。这事咱就不展开说了。

我倒觉得有个问题值得好好问问。回到本文开头提的,江南所的技术其实一开始就是学习DEC Alpha,那为啥诞生DEC的美国本土,就把Alpha给玩死了呢?

换句话说,为啥一个技术,放在美国最后就是倒闭的命运,跑到中国发展成就了一代神机。

这到底是体制的问题,还是文化的差异?

Alpha的经验教训

当然咱们可以模仿公知口吻来个定体问,但是这没啥意义。

Alpha架构被美国人放弃,具体点说,就是被竞争对手Intel以商业手段消灭了。它不是某个技术评比落后,或者专家评审认为它不值得研究。就是被Intel“搞死了”。

具体点说就是当母公司DEC经营不善的时候,Intel趁机收购Alpha团队,然后给解散了。

从商业逻辑的角度来说,消灭竞争对手的技术团队无可厚非,但是因此消灭掉一个很好的技术方向,到底是不是好事,就值得反思了。

那么为啥到了中国就能继续生根发芽呢?

这是因为中国的体制不一样。我们这里是“双轨制

”,即,一个技术可以走纯商业路线,通过大卖特卖取得成功。也可以走招标路线,只要技术本身有前途,可以拿国家补贴。

虽然补贴不能发财致富,但是可以保命。

一个技术,一个团队,一家公司,都很难做到一路顺风,尤其是一种新生技术,极有可能在成熟之前就被对手干趴下了。

所以纯市场机制就有个问题,就是有些本来很好的技术可能因为非技术因素”掉链子”。

想当年Intel玩死了好多竞品,虽然它家的架构当年技术角度看倒数第一,但是架不住人家黑白两道通吃,“手段”多。

让这种公司长期占据”准”垄断地位,真的有利于美国的科技进展吗?

Intel是人类历史上最伟大的芯片公司,从来没有利用垄断地位打压竞争对手,比如没有利用法律手段打压技术更先进的Transmeta等等。

特此声明。别投诉我哈。

我个人感觉,做任何事情不要走极端,863这种“计划经济”,消费电子这种白热化竞争,各种机制都有它的好处,也都会成就不同的人才。一个好的国家应该兼容并蓄,允许不同的人才参与不同规则的竞争游戏。

某些公司自己的产品挤牙膏,然后动用各种灰色区域的手段整死对手,这种”自由市场”真好吗?

我个人工作中接触国产和国外的芯片。国产芯片的感觉就是,升级一代后你会直观看到翻天覆地的变化。同一个程序老款跑的跟蜗牛一样新款就起飞了。

但是某些国外芯片,可能升级两代不仔细测都看不出区别。这种牙膏式升级到底是为了利益还是真心推动技术进展?

我们国家有好几个CPU路线同时跑,大家往往是早期实力弱的时候混“体制内”的机会,羽翼丰满了再去市场上PK。

打个比方,中国就好比一个游戏,大家出来先在“新手村”练练,然后再出去干。美国是一出场面前就是个大boss。你水平菜就算了。如果你的架构方向真的威胁到boss的生存,人家就把你买了或者灭了。

谁的体制好,各位自己评论。

最后说一点,我觉得美国有点不够自信,制裁中国真的没必要,我们的芯片才刚刚起步,超算夺冠不过一时侥幸,现在美国不是又重夺桂冠了吗?美国人,你要自信。

发布于 2023-07-08 21:56