[Newtalk新聞] 成大研發超級電腦關鍵技術 創建台灣新護國神山產業

超級電腦可用於國防武器、航太研究、氣象預測等多種領域，世界先進國家都加緊腳步研發相關技術。國立成功大學工程科學系講座教授黃吉川帶領團隊歷經10年努力，研發出名為「平等拓樸 （Equality topology）」的高效率網路拓樸架構，成功取得歐盟、美國、日本、中國、韓國以及我國等多國專利，此網路拓樸可設計出超越10E等級以上（1E大約1000萬台桌機計算力）的高效率超級電腦，黃吉川強調，這項技術將有機會改變人類科技歷史，「不曾想過要放棄」。

黃吉川指出，超級電腦是國家科研的戰略產業，美國在 2016 年開始禁止超級電腦的相關產業輸入中國，而中國也跟著管制其超級電腦核心技術的外流，雙方都把超級電腦視為高科技的競爭事業。

黃吉川說，目前全世界超級電腦一年市場規模約200億元美金，而雲端中心則高達2000億元美金左右，成大團隊已經和日本富士通公司簽約完成，3月將進行「氣象局的研究型系統」的實機測試，也陸續和其他公司洽談合作機會。他強調，這項世界級的突破，無論是在市場商機還是國家科技戰略產業，都有極大發展機會，最大希望就是能將這項技術根留台灣，建立一座新的護國神山產業。

黃吉川說明，超級電腦中的伺服器就像是生產商，而交換器像是通路商，如果通路商的交通運輸狀況不佳，即使產品生產再多，也無法順暢銷售、賺取利潤，因此交換器的串接效率，將決定整座超級電腦的總計算力是否能順利提升。

黃吉川教授與其學生組成的團隊，研發出超級電腦關鍵技術。 圖：翻攝自成功大學官網

他表示，網路拓樸如同國家道路系統規劃，而成大團隊研發的「平等拓樸」概念，就是在一個圓圈中進行佈點，每個點就是一台交換器，每個節點對外所看到的世界都是一模一樣的，大家都是「平等」出發，具有高度的對稱性，方便交通路由表的建置與讀取，比別的拓樸方便，且更有流通效率。

黃吉川提到，目前市佔率達 5 成以上的胖樹（Fat-tree）拓樸，交換器需要上下層層尋找兩台伺服器間的串接線路才能進行溝通。平等拓樸從小系统到幾 10E 等級之超級電腦或雲端中心的建置驗證中，其模擬效率均勝過其他網路拓樸，即贏過市面普遍使用的胖樹拓樸以及 3D、5D 環（Torus）的網路拓樸。平等拓樸還具有高度的擴展性，能夠串接百萬個計算節點以上，此技術可建置出 Zetta （1000E）等級的超級電腦，是未來全球在競爭高科技研發設計產業中最重要的核心利器。

黃吉川回憶自己踏入超級電腦領域的經歷，2002年，當時他擔任成大教務長，經手國科會補助的跨國頂尖計畫，要和美國IBM華生研究中心合作建置第三代藍色基因超級電腦，雖然該計畫最後被迫終止，沒能順利買進超級電腦，但他因這項計畫認識在紐約州立大學石溪分校任教的鄧越凡教授，當時鄧教授在交換器串接上遇到了瓶頸，最後由成大團隊想出解決方案，也成為他們開創超級電腦事業的契機。

黃吉川感謝一路上幫助他的各界人士，包括：國科會以及美國空軍科學研究辦公室（AOARD）的計畫補助，讓他有機會接觸超級電腦的核心技術；華碩（ASUS）曾提供 64 台伺服器，讓成大團隊得以熟悉網路串接的試驗；無極超電公司和達運光電，長期贊助支援產學合作案經費，讓人才得以持續留在成大完成此網路拓墣的研發成果；成大工科系研發基金會以及技嘉科技公司，長期支援成大團隊組隊參加高速運算暨人工智慧學生競賽，其成果年年獲獎，在亞太區共計得到 2 次冠軍 、3 次亞軍 、2 次季軍及 3 次優等獎，而最大的競爭對手是台灣的清華大學以及中國的清華大學。

黃吉川認為，即使放眼到美國、中國及日本，加起來應該也不超過1000人能理解這些網路拓樸的核心技術，因此當初論文在送審時，著實花了他們團隊相當大的力氣與時間。再者，超級電腦的設備動輒數千萬起跳，更遑論每年的專利維持費、論文發表費以及人力成本等，對學校團隊來說，都是很大的負擔，成大團隊花了 7、8 年的時間才產出這篇期刊論文，「我知道這是很大的突破，此技術將有機會改變人類科技歷史，所以從不曾想過要放棄」。

黃吉川教授帶領的團隊獲獎無數。   圖：翻攝自成功大學官網