中國第一！全球最快超級計算機誕生，美國保持兩年的紀(jì)錄被打破

如果有人問，當(dāng)今世界最激烈的科技競爭是什么？

很多人會想到AI、大模型、芯片。

但真正決定這些技術(shù)上限的，其實還有一個隱藏在幕后的角色——超級計算機。

最近，全球超級計算機排行榜TOP500公布了第67期榜單，一個消息迅速引起國際科技界關(guān)注：中國重新站上了世界第一。

位于深圳國家超級計算中心的新一代超級計算機LineShine（靈晟），以2.198 ExaFLOPS（百億億次浮點運算每秒）的峰值性能，超越了此前長期排名第一的美國El Capitan，成為目前全球最快的超級計算機。這也是自2017年以來，中國再次擁有全球排名第一的超級計算機。

更耐人尋味的是，它還是目前世界上第一臺突破2 ExaFLOPS門檻的超級計算機。

這不僅僅意味著排行榜換了個名字，更意味著全球超級計算格局，再一次發(fā)生了變化。

很多人可能會問，2.198 ExaFLOPS到底是什么概念？

簡單來說，就是這臺機器每秒能夠完成約220億億次數(shù)學(xué)計算

這個數(shù)字大得幾乎沒有直覺。

作為對比，一臺普通家用電腦每秒大約能夠完成幾萬億次浮點運算，兩者之間相差幾十萬倍。

換句話說，一些普通電腦需要連續(xù)工作幾十萬年才能完成的計算，這臺機器可能只需要一秒鐘。

當(dāng)然，超級計算機并不是為了讓你打開網(wǎng)頁更快，也不是為了玩游戲。

它真正負(fù)責(zé)的是那些普通計算機幾乎無法完成的任務(wù)。

比如全球氣候模擬。

想準(zhǔn)確預(yù)測未來幾十年的全球氣候變化，需要把整個地球的大氣、海洋、陸地、冰川全部建立成數(shù)學(xué)模型，然后計算它們之間每一秒鐘發(fā)生的相互作用。變量動輒達(dá)到數(shù)十億個，沒有超級計算機，這類計算幾乎無法完成。

再比如藥物研發(fā)。

如今很多新藥并不是先在實驗室里不斷試錯，而是先讓超級計算機模擬藥物分子和人體蛋白之間的結(jié)合過程，從數(shù)十億種可能性中篩選出最有希望的候選藥物，再進入實驗階段，大幅縮短研發(fā)時間。

人工智能訓(xùn)練同樣離不開它。

無論是大模型訓(xùn)練、科學(xué)計算還是復(fù)雜工程設(shè)計，本質(zhì)上都需要極其龐大的計算能力。

可以說，超級計算機就是現(xiàn)代科技的一臺"總發(fā)動機"。

這次登頂?shù)腖ineShine，還有一個讓不少國外媒體意外的地方。

它沒有采用目前國際主流的CPU+GPU混合架構(gòu)。

過去幾年，全球排名靠前的大部分超級計算機，都會把CPU負(fù)責(zé)調(diào)度，再利用GPU承擔(dān)海量并行計算。

原因很簡單，GPU擁有數(shù)量巨大的計算核心，非常適合處理矩陣計算和人工智能任務(wù)，因此逐漸成為高性能計算的重要組成部分。

而LineShine卻走了另一條路線。

根據(jù)官方公布的信息，這套系統(tǒng)主要依靠CPU完成計算，沒有采用傳統(tǒng)意義上的GPU加速方案。

這意味著，它依靠的是另一套完全不同的體系架構(gòu)。

為什么這樣做？

很多人第一時間想到的，就是近年來美國不斷升級的高端GPU出口限制。

從2018年以來，美國持續(xù)收緊高性能芯片出口政策，高端GPU成為重點限制對象。

在這樣的背景下，中國科研機構(gòu)和企業(yè)不得不尋找新的技術(shù)路線。

過去幾年，國內(nèi)不少團隊開始探索不同于傳統(tǒng)方案的計算架構(gòu)，希望在不依賴國外高端GPU的情況下，同樣獲得世界級計算能力。

如今看來，這條路至少取得了一定成果。

中國國家超級計算深圳中心表示，LineShine實現(xiàn)了一系列核心技術(shù)突破，建立了自主可控的軟件和硬件體系。

這里需要強調(diào)一點。

自主可控，并不意味著所有零部件都完全國產(chǎn)，而是指整個系統(tǒng)能夠獨立設(shè)計、部署和運行，不再依賴國外關(guān)鍵技術(shù)作為唯一選擇。這對于超級計算來說，比單純追求峰值性能更重要。

事實上，這幾年全球超級計算的發(fā)展，也越來越像一場"路線之爭"。

過去大家拼的是誰算得更快。

現(xiàn)在除了速度，還要拼功耗、穩(wěn)定性、軟件生態(tài)、擴展能力以及供應(yīng)鏈安全。

因為超級計算機早就不是單純的科研設(shè)備。

它背后連接的是人工智能、生物醫(yī)藥、航空航天、新材料、能源開發(fā)、國防安全等一整套國家級科技能力。

誰擁有更強、更穩(wěn)定、更自主的超級計算平臺，誰就擁有更強的基礎(chǔ)科研競爭力。

值得注意的是，這套系統(tǒng)已經(jīng)投入實際應(yīng)用。

目前，它已經(jīng)參與了大氣科學(xué)、藥物研發(fā)、人工智能等多個領(lǐng)域的科研工作，而不是停留在實驗室里的"展示機器"。

當(dāng)然，這并不意味著全球超級計算競爭已經(jīng)結(jié)束。

美國依然擁有數(shù)量最多的高性能超級計算機，日本、歐洲等國家和地區(qū)也在持續(xù)推進下一代計算平臺建設(shè)。

TOP500榜單上的第一名，本身也會不斷變化。

真正決定未來競爭的，不是哪一次排名，而是誰能夠持續(xù)推動底層技術(shù)進步。

不過，這次LineShine登頂至少說明了一件事。

在全球超級計算這條賽道上，中國不僅沒有停下腳步，而且重新回到了最前列。

未來，無論是人工智能、氣候模擬，還是新材料設(shè)計、基礎(chǔ)物理研究，越來越多決定科技上限的問題，都離不開超級計算。

而世界最快超級計算機的易主，也意味著新一輪高性能計算競爭，已經(jīng)進入了新的階段。