性能突破2EFlops！國產(chǎn)超算時隔九年再度登頂全球

文/觀察者網(wǎng) 呂棟

6月23日下午，在德國漢堡國際超算大會（ISC2026）上，新一期全球超算TOP500榜單公布。其中全國產(chǎn)自主研制的“靈晟”超級計算機，以2.19EFlops（每秒10的18次方浮點運算）持續(xù)雙精度浮點性能登頂。

這不僅是世界首臺持續(xù)性能超二百億億次（2EFlops）的超算系統(tǒng)，也是繼2017年“神威·太湖之光”之后，中國超算時隔九年再次重返世界第一。同時，“靈晟”也是全球第五臺百億億次級超級計算機。

在本次排名中，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的El Capitan以1.809 Exaflop/s位列第二，美國橡樹嶺國家實驗室的Frontier以1.353 Exaflop/s位列第三。

國家超級計算深圳中心發(fā)文直言，“靈晟”全面領(lǐng)先美歐E級超算，強勢宣告中國超算重回世界之巔。

“靈晟”最值得關(guān)注的，在于走了一條與當(dāng)前主流超算不同的路。頒獎儀式上，“靈晟”超算系統(tǒng)總設(shè)計師、國家超算深圳中心主任、中山大學(xué)教授盧宇彤指出，超算發(fā)展已邁入超智融合新階段，“靈晟”系統(tǒng)首創(chuàng)Online Acceleration的全CPU架構(gòu)，打破傳統(tǒng)CPU-GPU異構(gòu)架構(gòu)壁壘，內(nèi)嵌AI矩陣加速單元，回歸計算加速的本質(zhì)，實現(xiàn)超算智算等多種計算模式的高效協(xié)同，全面賦能科學(xué)智能計算。

從架構(gòu)來看，“靈晟”共包含20480個計算節(jié)點，每個節(jié)點搭載兩顆基于ARMv9架構(gòu)的LX2處理器，運行頻率1.55GHz。每顆處理器包含兩個計算芯粒，每個芯粒劃分為四個NUMA域，每個NUMA域包含38個ARMv9核心和4GB高帶寬內(nèi)存。全系統(tǒng)共計近1400萬個CPU核心。節(jié)點之間采用國產(chǎn)“靈啟”互連技術(shù)，以雙平面多軌胖樹拓?fù)溥B接，每節(jié)點帶寬1.6Tb/s；系統(tǒng)運行麒麟操作系統(tǒng)。

盧宇彤分享到，“靈晟”定位為面向科學(xué)工程智能計算的國產(chǎn)全棧融合基礎(chǔ)設(shè)施：

在芯片層，自研LX2CPU創(chuàng)新性引入多精度與矩陣加速等能力，實現(xiàn)片上超算算力與智能算力深度融合，并集成了首顆國產(chǎn)HBM，內(nèi)存帶寬相比傳統(tǒng)CPU提升10倍；在網(wǎng)絡(luò)層，自主設(shè)計的靈啟高速互連網(wǎng)絡(luò)可支持200萬個端口、10萬節(jié)點的超大規(guī)模組網(wǎng)；在存儲層，采用分層架構(gòu)，兼顧高性能作業(yè)區(qū)與容量型數(shù)據(jù)區(qū)，可擴展至E級；在系統(tǒng)層，構(gòu)建大規(guī)模超智融合框架，自研全棧軟件，將底層硬件能力以可用、可編程、可優(yōu)化的方式釋放給應(yīng)用，提高各領(lǐng)域應(yīng)用性能；在節(jié)能方面，首創(chuàng)100%全液冷散熱計算機柜，以51GFlops/W能效比，在世界第一的持續(xù)性能之上，樹立綠色計算新標(biāo)桿。

全球超算算力排名

超算是擁有極高計算速度和強大并行處理能力的計算系統(tǒng)，專門用于處理科學(xué)研究、氣候模擬、藥物研發(fā)、天體物理等需要大量計算的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)，可預(yù)測天氣、模擬臺風(fēng)路徑、研發(fā)新藥、篩選抗癌分子。

上一次中國超算登頂TOP500，是2017年的“神威·太湖之光”。這臺安裝于國家超級計算無錫中心的集群，以93 Petaflop/s的Linpack成績位居榜首，并保持了兩年半之久，直到2018年春季橡樹嶺國家實驗室的IBM Summit系統(tǒng)問世。“神威·太湖之光”采用中國自主設(shè)計的“申威”系列芯片，是全球第一臺運行速度超過10億億次/秒的超級計算機，峰值性能高達12.5億億次/秒，持續(xù)性能達到9.3億億次/秒。2019年，美國政府對華實施制裁并限制中國獲取最強大的芯片，此后中國停止了向TOP500提交Linpack測試結(jié)果。盡管中國仍在繼續(xù)建設(shè)超算，但在此后近九年的時間里，TOP500榜首一直由美國和歐洲的系統(tǒng)占據(jù)。

如今“靈晟”的登頂，打破了這一局面。

“靈晟”超算系統(tǒng)總設(shè)計師、國家超算深圳中心主任、中山大學(xué)教授盧宇彤

本次TOP500榜單中，“靈晟”登頂后，其他超算排名均順延一位。勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的El Capitan以1.809 Exaflop/s位列第二，橡樹嶺國家實驗室的Frontier以1.353 Exaflop/s位列第三，阿貢國家實驗室的Aurora以1.012 Exaflop/s位列第四，德國于利希超級計算中心的JUPITER Booster以1.000 Exaflop/s位列第五。前十名中有一張新面孔——意大利能源公司埃尼集團的HPC7以571.5 Petaflop/s首次亮相便躋身第六。微軟Azure云平臺的Eagle系統(tǒng)降至第七，意大利埃尼的HPC6位列第八，日本的Fugaku以442 Petaflop/s位列第九，瑞士的Alps以434.9 Petaflop/s位列第十。

TOP500在新聞稿中指出，超級計算領(lǐng)域的高端架構(gòu)正呈現(xiàn)出顯著的多樣性。從全中國自主研發(fā)的全CPU架構(gòu)的“靈晟”，到配備AMD加速器的HPE Cray集群（如El Capitan和Frontier），再到采用英偉達 Grace Hopper架構(gòu)的JUPITER Booster和Alps，乃至搭載英特爾Ponte Vecchio GPU的Aurora系統(tǒng)，沒有哪一種架構(gòu)占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。微軟的Eagle集群結(jié)合了Intel Xeon處理器和Nvidia H100加速器，而日本的Fugaku則基于富士通的A64FX Arm處理器構(gòu)建。“這份榜單表明，通往領(lǐng)先級計算領(lǐng)域并沒有單一的主導(dǎo)技術(shù)路徑。相反，廠商們正在探索各種CPU、GPU、APU和定制加速器方案，并結(jié)合不同的互連和系統(tǒng)設(shè)計。”

“靈晟”的登頂，不僅是性能的突破，更是一種技術(shù)路線的驗證。在AMD與英偉達GPU對華出口禁令持續(xù)生效的背景下，中國超算選擇了一條不依賴外部GPU的全CPU路徑，并在全球最權(quán)威的性能榜單上證明了這條路徑的可行性。這背后是芯片、互連、存儲、系統(tǒng)軟件、散熱等各個環(huán)節(jié)的全面自主突破。“靈晟”的價值最終體現(xiàn)在應(yīng)用上——在大規(guī)模并行環(huán)境下平均擴展效率84.4%，實現(xiàn)了超過千萬核心的全系統(tǒng)高效可擴展運行。從2017年“神威·太湖之光”的93 Petaflop/s到2026年“靈晟”的2.198 Exaflop/s，中國超算在近九年的時間里完成了超過23倍的性能躍升，重新定義了全球超算的算力天花板。

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