
“灵耀”超级计算机。(国家超级计算深圳中心)
自主研发纯CPU技术方案击败全球GPU加速路线
根据《卫报》的报道整理,在本次国际超算大会上,德国汉堡的会议现场正式公布了最新全球超算TOP500排行榜。由中国自主研发的”灵耀”(LineShine)超级计算机系统超越了美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室开发的El Capitan系统,登上全球第一位置。该排行榜长期被作为衡量全球科技国力的重要标尺。

汉堡国际超算会议最新发布的全球超算TOP500前五强排名。(观察者网)
“灵耀”相对于当前其他高端计算设备的差异点主要体现在纯CPU架构这一独特设计上。当代国际顶尖超算普遍采用以CPU负责编排、GPU提供计算能力的架构模式时,”灵耀”坚持另辟蹊径,选择国产自研的LX2处理器方案,配备304核心设计,符合ARMv9架构标准,运行频率1.55GHz,全系统搭载1379万枚核心,由90个机柜组成,并搭用自研的”灵启”互联网络。系统总体功率约为42.2兆瓦,能效指标为52.07GFlops/瓦。
相比之下,上一次纯CPU方案获得TOP500榜首是在2020年,来自日本的”富岳”(Fugaku)超算,但其能效指标仅为”灵耀”的三分之一。而美国的”婕长岩”(El Capitan)和”前沿”(Frontier)超算都采用了AMD MI300A等GPU加速方案。

上一次纯CPU获得TOP500首位是2020年日本”富岳”超级计算机(Fugaku)。(日本网)
中国在2010年首次登顶TOP500排行榜首,并且与美国和日本长期轮流占据第一位置。直至2023年,因为川普政府和随后的拜登政权实施了持续多年的芯片与计算机相关出口管制政策,中国遂停止提交系统相关数据。
路透社的报道分析指出,”灵耀”不包含任何先进AI芯片,可能缘由于制造此类芯片工具仍处于美国出口管制范畴。然而该报道同时引述了加州大学全球冲突与合作研究所资深研究员吉米·古德里奇(Jimmy Goodrich)的观点,她表示:”中国在尝试让世界相信出口管制是无效的。”

“灵耀”超算系统总设计师、国家超级计算深圳中心主任、中山大学教授卢宇晴(右二)。(国家超级计算深圳中心)
“灵耀”一秒工作量相当于70亿人计算十年
在传统学术计算领域的实际表现中,”灵耀”展现出压倒性的优势:Linpack基准测试中得分2.198 Exaflops,高性能共轭梯度法(HPCG)测试中得分22.00 HPCG-Petaflop/s,两项指标均位列全球首位。
参加TOP500项目的相关科学家表示,”灵耀”是世界首台持续超过二百亿亿次的超算系统,其运算能力意味着它一秒钟的工作量相当于70亿人口耗时十年完成的计算量。这样的算力可以应用于寻求医学突破、构建气候系统模型、模拟原子武器、预测人类行动以及进行虚拟武器测试等多个前沿科研领域。
人工智能竞争领域依然落后于美国
然而在人工智能应用方面,”灵耀”的表现并未保持全球领先。在适应人工智能业务的HPL-MxP混合精度基准测试中,”灵耀”以每秒7.92Exaflops的成绩排名全球第四,仍然低于”婕长岩”、”前沿”以及”极光”(Aurora)这三台美国设备。LX2处理器从双精度转换至混合精度,性能仅提升3.6倍,而集成专用低精度加速器的AMD MI300A及Intel Ponte Vecchio的提升幅度远超此数据。

美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的超算El Capitan(”婕长岩”)。(lawrence-livermore)
此外,CNN商业频道引述澳洲国家计算基础设施主管安德鲁·罗尔(Andrew Rohl)的观点表示:”这是一项令人印象深刻的技术成就。但如果你问的是’谁拥有最强的人工智能能力?’或者’谁拥有最好的人工智能基础设施?’,那么TOP500榜单并不能很好地衡量这一点。”
罗尔进一步指出,TOP500排名是基于一个已有数十年历史的基准测试,该基准测试旨在衡量传统的科学计算工作负载,而非现代人工智能。此外,他还表示,许多由美国巨头(例如xAI和Google)构建的最强大的人工智能系统,以及顶级国防机构运行的超级计算机,由于敏感性或经济原因,并未进入排名。