编者按：各国超算正面临升级换代的“拐点”时刻，中国、美国和日本在这条赛道上你追我赶。欧盟也不甘人后，投入巨资在全欧范围新部署8台新超算，其中3台目标冲进全球前五，5台冲进全球前五十。2021年被业界称为E级超算元年，中国有望研发成功世界首台E级超算，再度冲顶。那么，欧盟雄心勃勃的超算布局发展如何？中国企业能发挥什么作用？本期欧盟中国商会《周·知》探讨欧盟在超算赛道上的追赶战略。感谢阅读，订阅双语版请致信info@ccceu.eu或给公众号留言，祝周末愉快！

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疫情没有阻碍欧盟对超级计算机的“大手笔”布局，而连纵欧洲的超算网络也呼之欲出。

4月20日，即下周二，由位于卢森堡的欧洲高性能计算共同计划（EuroHPC Joint Undertaking）和斯洛文尼亚的马里博尔信息科学研究所（IZUM）共同出资的该计划下首台超算“维嘉”将正式运行。

超算“维嘉”命名自斯洛文尼亚数学家、物理学家尤里·维嘉（Jurij Vega）。据官方资料，“维嘉”使用Atos BullSequana XH2000，每秒计算可执行超6.9 Petaflops或6.9千万亿次（10的15次方）。

斯洛文尼亚“维嘉”官方宣传图。

按最新全球超算排行，“维嘉”算力冲刺世界前50名悬念不大。运行后，“维嘉”将主要支持多领域先进科学、公共部门和工业应用，包括机器学习、人工智能和高性能数据分析（HPDA）等。

“维嘉”只是欧盟八台新超算中的“第二梯队”的一员。欧盟雄心远超于此，超算布局正处在追赶中美日的爬坡“上升期”。

 2018年，欧盟宣布成立“欧洲高性能计算共同计划”（EuroHPC JU），提出将投资10亿欧元，计划从2019年至2026年实施，建立一个由世界级高性能计算和数据基础设施支撑的欧洲高性能计算及大数据系统。2020年，欧盟还对该计划“升级”，加大投资至80亿欧元，计划持续13年，从2021至2033年，发展下一代超级计算技术。[i]

“欧洲高性能计算共同计划”的作用是协调欧盟与成员国，集中资源，目标是在欧洲部署世界级超大规模超级计算机，能够每秒进行超过一万亿（1018）次运算，并开发创新超级计算技术和应用。使欧洲成为高性能计算(HPC)的“世界领导者”，提高工业竞争力，并确保欧洲的技术和数字自主权。

当前，“欧洲高性能计算共同计划”正着手的是，2021年前在欧盟采购和部署3台准E级超级计算机(每秒至少能计算1017次)和5台千万亿次超级计算机(每秒至少能计算1015次)。新超算将分布在整个欧盟，供欧洲私人和公共用户及欧洲各地科学和工业用户使用。3台准E级超算分别部署在芬兰、意大利和西班牙；5台千万亿级超算则分别在卢森堡、保加利亚、捷克、葡萄牙，包括在斯洛文尼亚的“维嘉”。

去年10月，在芬兰的世界领先超级计算机LUMI(Large Unified Modern Infrastructure)在芬兰中部城市卡亚尼建造，由EuroHPC JU和LUMI Consortium共同投资1.445亿欧元。[ii]

芬兰超算LUMI所在研究机构工作人员合影。图自LUMI官方推特。

芬兰超算LUMI预计今年年中开始运营，一旦运行，可每秒执行超375 petaflops（375千万亿）次计算，理论峰值性能超过550 petaflops/秒。LUMI算力将超越目前排名第二的美国超算“顶点”（148.6 petaflops）以及排名第四的中国超算“神威‘太湖之光’”（93 petaflops），理论峰值性能甚至超越排名第一的日本超算“富岳”（理论峰值目前为537 petaflops），使其跻身全球最快超算之列。[iii]

LUMI还将被打造为世界上最“绿色”超算之一，据说将百分百使用可再生碳中和能源。此外，所产生热量将为所在地区提供20%的区域供热，是世界上效率最高的超级计算机之一。

LUMI将支持来自10个欧盟和非欧盟国家所建立的“LUMI联盟”，分别是：比利时、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、冰岛、挪威、波兰、瑞典和瑞士。    

在应用上，LUMI将提供更精确气候模型，使人工智能更好应用在自动驾驶、大规模社会科学分析、个体化医学研究等领域。同时，LUMI五分之一的资源将开放给欧洲工业和中小企业，以支持欧洲企业提高科研和竞争力。    

除芬兰LUMI，欧盟还对另外两台准E级超算寄予众望，一台是被部署在意大利国家超算中心CINECA的“莱昂纳多”，另一台则将被部署在被誉为“全球最美数据中心”的西班牙巴塞罗那超级计算中心。

意大利超算“莱昂纳多”算力预计为每秒248千万亿次，预计于2021年底建成，将采用近14000个Nvidia GPU，而Nvidia被称为“世界上最强大的AI系统”[iv]。而西班牙超算目前还比较神秘，有媒体提到其算力可能为每秒200千万亿次，超过目前全球排名第二的美国超算“顶点”，有望跻身世界前5。欧盟新部署的其他5台超算算力在每秒4千万亿次-10千万亿次左右，目标是冲击世界前50。

欧洲目前主要以“买家”身份部署超算，非常倚重“非欧洲”资源。数据显示，欧洲对高性能计算能力需求占全球三分之一左右，但目前只有5%是由欧洲超级计算中心实际提供[v]，这为欧洲数据自主带来战略性挑战，所以欧洲各界也在呼吁欧洲从“购买者”向“创建者”身份转变。

这方面，欧盟应对战略是牵头成立了欧洲处理器计划（European Processor Initiative ：简称EPI），2018年开始启动，汇集了10个欧洲国家28个合作伙伴，目标是确保欧洲拥有高端芯片设计的核心竞争力，有效满足超级计算机、人工智能、汽车和可信赖电信基础设施市场等要求。目前欧洲处理器计划工作正在推进。去年底，EPI官网宣布，其合作伙伴已经完成名为EPAC首版RISC-V加速器架构，并预期2021年完成EPAC测试芯片并交付。[vi]

欧洲处理器计划图。|图自欧洲处理器计划官网。

从更长远目标上看，今年3月，欧委会发布“数字指南”提出，2030年希望生产全球尖端半导体产品翻番，达20%，生产能力冲刺2纳米工艺。

总得来看，欧洲超算发展有以下特点：

第一、欧盟加入对超算“下一代皇冠”的争夺赛，但冲击全球前5的目标仍将受到中美日等的掣肘。中国早在2016年前后启动了E级超算研发计划，同时开始3种技术路径探索，有望研发出世界首台E级超算；美国和日本也在推进E级超算研发。欧盟准E级超算将遇到强劲对手。

第二、欧洲国家对超算和自主研发投入加大，逐渐拉升实力，正在追赶中美等国。比如研究资料显示，从2010年至2016年，欧盟实力有向中美靠拢的趋势。

到2020年，欧盟入围前500的超算数量仅次中国和美国。此外，借助欧洲先进绿色技术，欧盟超算发展还突出“低碳”特点。

第三、欧洲超算关注为欧洲中小创新企业应用提供平台。比如欧洲高性能计算共同计划启动的LIGATE项目，即配体发生器和百亿亿次的便携式药物发现平台（LIgand Generator and portable drug discovery platform AT Exascale），就由意大利中小企业Dompé Farmaceutici牵头协调，正在利用欧洲超算能力寻找治疗COVID-19的潜在药物。

值得指出的是，欧盟超算发展也与中国企业相关，尤其是在中国企业联想、浪潮和曙光包揽全球超算供应商前三的背景下。比如，联想为德国设计制造的超算“超级慕尼黑-NG”（SuperMUC-NG）去年11月位列全球最强超算第15名，此外还与西班牙、荷兰、爱尔兰、挪威等国合作；浪潮也与欧洲国家合作开拓超算市场等。在超算的全球赛道与商业化应用中，中欧两个“赛手”或许还有更多合作空间可供挖掘

注：时间水平有限，疏漏错误在所难免，敬请谅解。

注释资料

[i] 欧盟拟投80亿欧元发展下一代超级计算技术

http://www.xinhuanet.com/tech/2020-09/23/c_1126528567.htm

[ii] 世界最快的超级计算机LUMI将在芬兰建成

https://www.163.com/dy/article/FVT5PA5S0531I6Y1.html

[iii] TOP500 LIST - NOVEMBER 2020

https://www.top500.org/lists/top500/list/2020/11/?page=1

[iv] 欧洲发布最强AI超级计算机LEONARDO 超算系统格局将发生变化

https://www.cnbeta.com/articles/tech/1041821.htm

[v] Europe’s struggle to compete in the supercomputing arena, and why it needs to go from buyer to builder

https://tech.eu/features/36070/supercomputing-europe/

[vi] 欧洲处理器计划完成首版RISC-V架构

http://www.ecas.cas.cn/xxkw/kbcd/201115_128460/ml/xxhjsyjcss/202012/t20201221_4559331.html