🚀“灵汐”登顶:中国超算九年蛰伏,再夺全球冠军的深层解读

🚀“灵汐”登顶:中国超算九年蛰伏,再夺全球冠军的深层解读

本文为《环球时报》记者对多名业内专家的深度采访解析,围绕中国超算“灵汐”在德国汉堡第41届国际超算大会上公布的全球超级计算机TOP500榜单中首次登顶事件,探讨其技术突破、战略意义及未来发展方向。

📰 新闻原文概括

在德国汉堡举行的第41届国际超算大会上,最新公布的全球超级计算机TOP500榜单显示,首次入榜的中国超算“灵汐”位列榜首。这是自2017年“神威·太湖之光”以后,时隔9年我国超算再次排名全球第一。文章通过采访多名业内专家,解析了“灵汐”领先其他超算登顶榜单的秘诀、中国超算重获世界冠军的重要意义以及未来的发展方向。

🔍 “灵汐”夺冠的秘诀:同构众核与系统创新

“灵汐”超级计算机部署在国家超算深圳中心,持续双精度浮点性能达2.19EFlops,即每秒可执行219亿亿次浮点运算,是世界上首个持续性能超200亿亿次(即2EFlops)的超算系统。其性能不仅在于计算速度快,更在于采用了非常有特色的架构——首创Online Acceleration的全CPU架构,打破传统CPU+GPU异构架构壁垒。全国政协委员、中国计算机学会高性能计算专委会副主任张云泉对《环球时报》记者表示,中国超算之前曾公开过多种技术路线,其中包括异构众核、CPU+GPU等,“灵汐”延续了“神威·太湖之光”的众核路线,只不过是采用了同构众核。这种众核处理器的好处是特别适合于进行科学计算的运行,用户用起来难度会降低,移植起来的成本也会降低。张云泉认为,总体来看,“灵汐”这类超算主要面向科学计算任务,并在一定程度上结合人工智能(AI)应用,但它与当前主流的大模型训练与推理系统(尤其是以GPU为核心的体系)并不完全相同,本质上仍然更偏向传统意义上的超算系统。卢宇彤认为,“灵汐”登顶是中国超算发展历程中的一个重要里程碑。“这标志着我国高性能计算在核心芯片、高速互连、系统软件、绿色节能以及应用协同等关键环节形成了系统性创新能力。”

💡 中国超算为何9年后重登榜首?

2013年至2017年,我国凭借“天河二号”“神威·太湖之光”两大超算系统,在全球超算TOP500榜单(每年6月和11月各更新一次)中斩获十连冠。此后多年,中国超算团队聚焦核心技术自主可控,深耕技术迭代与算力应用落地,接连攻克一系列“卡脖子”技术难题。张云泉表示,“灵汐”夺得世界冠军的意义在于,中国超算的研制在蛰伏了多年之后,再一次参加TOP500排行榜。此举向世界释放的信号是,中国有能力研发出自主可控的超算系统,而且是世界冠军级别。之前几年之所以不参加排名,并非没有合适的超算可以参加,主要是基于以下几个考虑:一是要保护核心参数,避免被一些国家针对性制裁;二是要等待国产半导体供应链发展成熟,能够完全独立自主地进行研制;三是我国之前已经拿过11次世界冠军,包括十连冠,所以中国超算研制机构对于争取超算世界冠军的心态更加成熟了。在本届榜单上,美国超算“酋长岩”(El Capitan)、“前沿”(Frontier)、“极光”(Aurora)三台E级超算(每秒百亿亿次级别计算)分列第二三四位,德国“木星助推器”(JUPITER Booster)位列第五,前十位中半数以上为E级超算系统。卢宇彤表示:“中国超算现在已经从跟跑、并跑,进入到超智融合架构创新阶段,把算力优势转化为科学发现、工程突破和产业创新的生产力。”谈及全球高性能计算竞争格局,卢宇彤说,当前,美国、欧洲、日本都在围绕E级计算、AI和科学智能加快布局。中国超算经过多年发展,已经具备完整的系统研制和应用支撑能力。“灵汐”登顶说明,中国超算能够达到世界最高性能水平,也能引领面向AI时代的新型计算架构。中国超算在不断扩大算力规模的同时,迈向服务科学发现、工程创新和AI融合发展的新阶段。

🔮 中国超算未来要走自己的路

“灵汐”夺冠之后,将会如何进一步发展?卢宇彤表示,“灵汐”登顶是阶段性成功,也是新的起点。团队接下来将进一步完善“灵汐”的超智融合多领域应用软件和服务环境,构建国产超算软件生态和应用生态,让系统充分发挥应用效益。“未来十年,超算仍然是国家科技竞争和产业创新的重要底座。”卢宇彤说,“只有把关键技术掌握在自己手里,才能真正支撑面向未来的科学计算和AI发展。”谈到全球超算未来的发展方向,张云泉表示,从大的发展趋势来看,全球超算的下一个里程碑应该是运算速度达到1000EFlops的超算,也就是Z级超算。但目前世界各国都还没有公布自己的研制计划。据业内专家分析,即使是采用最好的技术,全球Z级超算最早的研制成功时间也要到2035年。所以对标下一个里程碑,就要看全球超算大国谁能率先突破。近期一个观察点是哪国能率先实现10EFlops的双精度浮点超算。也有业内专家认为,其实采用现有技术,完全可以堆出10EFlops级别的超算,甚至更高级别的超算。但关键问题是超算需要考虑运营成本,因此全球超算业界对这种顶级超算的功耗有一定限制,希望将功耗限制在50兆瓦以内来实现相关运算目标,而这是目前最难做到的一点。张云泉分析称,未来超智融合也是一个大的发展方向。大模型时代的AI超算发展很快,已经可以做到一个系统集成几十万张卡的算力,能够实现几十EFlops的混合精度性能。这是因为相比聚焦科学计算任务的传统超算,智能超算可以实现更高的经济效益,所以为了追求更高的算力,就取消了对功耗的限制。在第41届国际超算大会上,超智融合也是与会专家讨论最多的话题之一。熟悉情况的一名业内专家告诉《环球时报》记者,传统超算用于解决科学模型,追求高精度的确定性求解;而AI大模型驱动的智算追求中低精度的大规模并行。按照以往的思路,两者用不同的硬件、不同的软件,服务不同的用户群体。但如今超算和智算的融合趋势,使得全球超算的下一步发展面临艰难的选择:是等硬件突破、发展性能覆盖从高精度科学计算到低精度推理等所有场景的“全能芯片”,还是靠架构创新和调度优化,让不同制程、不同精度的算力协同起来,把现有资源用出最大价值。专家表示,中国选择的是第二条道路,这也就意味着需要将计算芯片的算力、高速存储和网络互连能力结合起来,充分发挥出它们的最大性能,并稳定运行,才能实现大规模AI算力集群的高效协同。值得注意的是,第41届国际超算大会发布的最新IO500榜单中,中国国家超算互联网多家算力中心所使用的ParaStor F9000分布式全闪存储系统,在生产型全节点和10节点两大榜单中同时位列全球性能第一,为我国构建AI时代高性能算力体系奠定了坚实基础和实力自信。

📊 深度解析:技术路线、战略博弈与未来趋势

本次“灵汐”夺冠事件,不仅仅是技术层面的突破,更是一次深思熟虑的战略展示,其背后蕴含了中国超算发展的深层逻辑。

📈 技术路线的自主选择

“灵汐”采用的全CPU同构众核架构,是对传统CPU+GPU异构架构的一次大胆颠覆。这种选择并非偶然,而是基于对科学计算场景的深刻理解。

  • 降低门槛:同构架构极大地降低了软件移植和开发的难度,使得科学家能够更便捷地利用超算资源。
  • 专注科学计算:与当前以GPU为核心的AI大模型训练系统不同,“灵汐”的设计初衷更偏向于传统的高精度科学计算,这体现了中国在基础科学研究领域的战略布局。
  • 系统级创新:正如卢宇彤所言,“灵汐”的成功标志着中国在核心芯片、高速互连、系统软件等关键环节形成了系统性创新能力,而非简单的硬件堆砌。

🌍 战略博弈的成熟心态

中国超算团队在蛰伏9年后才再次冲击榜首,体现了极其成熟和务实的战略心态。

  1. 保护核心参数:在复杂的国际环境下,主动公开核心参数可能招致不必要的技术封锁和制裁。
  2. 等待供应链成熟:确保国产半导体供应链的完全自主可控,是长期稳定发展的基石。
  3. 超越“冠军情结”:在已经获得十连冠的背景下,团队不再单纯追求排名,而是更加注重技术的内功修炼和应用生态的构建。

🔮 未来的十字路口:超智融合与路径抉择

全球超算正站在一个关键的十字路口,面临着“超智融合”的深刻变革。中国选择了一条独特的道路。

  • 路径一:全能芯片。等待硬件突破,开发能覆盖所有计算场景的“万能”芯片。这需要巨大的研发投入和较长的周期。
  • 路径二(中国选择):架构创新与协同调度。通过创新的架构和智能的调度算法,将不同制程、不同精度的算力(如CPU、GPU、NPU等)协同起来,最大化现有资源的利用效率。这要求极强的系统整合能力和软件优化能力。

中国选择的第二条道路,意味着必须将计算芯片的算力、高速存储和网络互连能力紧密结合,实现大规模AI算力集群的高效协同。此次IO500榜单中,中国存储系统的全球第一成绩,正是这一战略方向的有力证明。

🚨 结论与展望

“灵汐”的登顶,是中国超算从“跟跑”、“并跑”到“领跑”的又一重要标志,更是中国科技自主创新能力的集中体现。它向世界宣告,中国不仅有能力研发出世界顶级的超算系统,更有智慧选择一条符合自身国情和长远发展的技术道路。

展望未来,中国超算将在“超智融合”的浪潮中继续探索。在追求更高算力(如Z级超算)的同时,如何平衡性能、功耗与成本,如何构建繁荣的国产软件和应用生态,如何将算力优势有效转化为科学发现和产业创新的生产力,将是决定中国超算能否持续引领全球的关键。这不仅是技术竞赛,更是一场关乎国家未来竞争力的战略博弈。

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