时隔9年,我国超算重回世界第一!实现每秒10¹⁸次浮点运算
6月23日,德国汉堡举办的ISC2026国际超算大会正式发布最新一期全球超算TOP500榜单,由国家超级计算深圳中心研制的全国产超算系统“灵晟”,以2.19EFlops(每秒10¹⁸次浮点运算)的持续双精度浮点性能登顶榜首。
这是继2017年神威·太湖之光之后,中国超算时隔9年重返世界第一,同时也让“灵晟”成为人类历史上首台持续性能突破2百亿亿次的超级计算机。
图片一、这份榜首的含金量有多高?
在本期榜单中,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的ElCapitan以1.809EFlops位列第二,橡树岭国家实验室的Frontier以1.353EFlops排名第三,“灵晟”的持续性能领先第二名超过21%。
更关键的是,我国这套系统走了一条与欧美主流路线完全不同的技术路径。
“灵晟”采用的是纯CPU架构,全程未使用任何海外厂商的GPU加速卡,从处理器、高速互连网络到操作系统、编译工具实现全栈全国产。
在高端计算芯片出口管制持续收紧的背景下,这一成绩直接打破了“无GPU不成E级超算”的固有认知,证明中国已具备独立构建全球顶级算力体系的能力。
图片1、在技术层面
“灵晟”的核心突破在于首创超智融合全CPU架构。
芯片端搭载自研LX2处理器,基于ARMv9架构单颗集成304个核心,首次在通用CPU内嵌入矩阵加速单元与国产高带宽内存,内存带宽较传统CPU提升10倍,在通用计算内核上直接实现智能算力加速,避开了传统CPU+GPU异构架构的通信损耗。
2、在网络层面
自主研发的灵启高速互连网络可支持200万个端口、10万节点的超大规模组网,保障千万级核心的协同效率。
整套系统包含20480个计算节点、总计超1379万个CPU核心,大规模并行环境下平均扩展效率达到84.4%,同时采用全液冷散热方案,能效比处于全球第一梯队。
图片二、2.19EFlops是什么概念?
2.19EFlops是衡量超级计算机核心能力的双精度浮点性能指标,代表系统每秒可稳定完成2.19×10¹⁸次(即219亿亿次)高精度浮点运算,也是当前全球超算TOP500榜单中实测达成的最高持续性能水平。
这个数字背后,是“灵晟”全系统近1400万个CPU核心的协同合作,该系统基于国产“灵鲲”平台,搭载20480个计算节点,每个节点配备两颗基于ARMv9架构的LX2处理器。
每颗LX2芯片集成304个核心,运行频率1.55GHz,每个节点之间又采用国产“灵启”高速互连,以双平面多轨胖树拓扑连接,实现每节点带宽达1.6Tb/s。
图片直白一点来说。
2.19EFlops这个算力量级远超大众日常认知,以主流家用办公电脑的CPU为例,其双精度浮点性能通常在0.5TFlops上下,2.19EFlops的总算力相当于超过430万台普通家用电脑同时满负荷运转的总和。
如果用人力计算做类比,假设一个人每秒能完成1次高精度数学运算,不吃不喝不眠不休持续计算,要完成“灵晟”一秒钟的运算量,需要近700亿年,远超目前可观测宇宙约138亿年的年龄。
放到真实科研与产业场景中,这份顶级算力绝非纸面跑分数字,它能将原本需要数月完成的全球1公里分辨率气象模拟压缩到2小时内,大幅提升台风、暴雨等极端天气预警的精度与提前量;
可支撑上亿原子尺度的材料第一性原理计算,将新能源、半导体新材料的仿真验证周期从年级缩短至周级;
在创新药研发场景中,单日可完成十万亿级化合物分子的虚拟筛选,把靶点药物的初筛效率提升上千倍,直接撬动基础科研与高端产业的突破节奏。
图片三、“灵晟”将应用何处?
和很多仅用于跑分验证的超算不同,“灵晟”自部署以来已经快速落地到多个核心科研与产业领域。
在气象领域,支撑全球1公里分辨率地球系统模拟,可在2小时内完成30天全球尺度预报,极端天气预警精度大幅提升;
在材料科学领域,实现一亿原子规模的第一性原理计算,为新能源、半导体材料研发提供跨尺度仿真能力;
在生物医药领域,单日可完成十万亿级化合物虚拟筛选,结合算法优化后效率提升千倍,创新药研发周期显著缩短。
此外,系统还覆盖工程仿真、脑科学、大模型推理等场景,真正将顶级算力转化为科研生产力。
图片写在最后
回望中国超算的发展轨迹,从天河二号的六连冠,到神威·太湖之光的自主CPU突破,再到如今“灵晟”全栈自主拿下E级时代全球第一,9年的沉淀完成了从“跟跑”到“领跑”的跨越。
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老周师傅
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