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纯CPU超算登顶TOP500,中国自研芯片挑战极限

2026-06-25 00:30 | Tom's Hardware ...

在最新发布的TOP500超算榜单上,一台名为“领航”(LineShine)的中国超算以2.198 exaflops(约219.8亿亿次)的FP64性能夺得头筹,将此前领先的美国“酋长岩”(El Capitan)挤到第二,且领先幅度超过20%。更令人惊讶的是,这台安装在深圳国家超算中心的庞然大物,没有使用任何GPU或加速器——全部性能来自1378万个国产CPU核心。

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一颗“纯血”的中国芯

“领航”基于深圳云计算中心自主研发的“灵鲲”平台,每个计算节点配备两颗LX2处理器。这款芯片采用Armv9架构,集成304个1.55GHz核心,支持FP64/FP32等多种精度计算。每个芯片还封装了32GB HBM高带宽内存和256GB DDR5,类似日本“富岳”超算中富士通A64FX的设计。节点间通过自研“灵骐”互联网络连接,运行国产麒麟操作系统。

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虽然官方未披露LX2的设计方,但行业分析机构Jon Peddie Research认为它来自华为,且项目早期阶段确实使用了华为鲲鹏服务器。制造工艺方面,在EUV光刻机被禁、台积电无法代工的背景下,中芯国际7nm级工艺几乎是唯一选择。这标志着中国在半导体受限的情况下,仍能打造出世界级的超算系统。

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为何现在亮出“王牌”?

自2021年美国将多家中国超算中心列入实体清单后,中国一直未向TOP500提交最快系统的数据。此次主动提交并登顶,被外界视为姿态的转变——既是技术自信的展示,也是对制裁的有力回应。毕竟,一台纯国产CPU的超算能击败配备大量AMD GPU的“酋长岩”,本身就说明了很多问题。

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FP64冠军,AI训练仍需努力

不过,“领航”并非全能冠军。在更接近真实科学计算的HPCG测试中,它以22 petaflops领先;但在模拟AI训练的混合精度测试HPL-MxP中,它仅排第四,性能为7.92 exaflops,仅为FP64成绩的3.6倍。相比之下,“酋长岩”的混合精度性能高达16.7 exaflops,是FP64的9.2倍。这说明在低精度计算场景下,GPU的优势依然无法撼动。

功耗方面,“领航”满载功率42.22兆瓦,能效比52.07 gigaflops/瓦,低于“酋长岩”的60.94 gigaflops/瓦。虽然总FP64性能更高,但能耗也多了约42%。

中国超算的“第二条路”

从“神威·太湖之光”到“领航”,中国超算走出了一条不依赖西方加速器的道路。虽然在某些场景下效率不及GPU方案,但在制裁背景下,这种自主可控的路径意义重大。更重要的是,它证明了中国芯片设计能力和系统集成能力已经达到世界顶尖水平。未来,随着更多国产芯片和生态的成熟,我们或许会看到更多“纯血”中国超算出现在世界舞台上。