近日,国际超级计算机权威组织TOP500正式发布最新一期全球超级计算机性能排行榜。中国自主研发的新一代超级计算机“天河星逸”以持续性能突破200 PFLOPS(每秒200千万亿次浮点运算)的绝对优势,力压美国“前沿”(Frontier)超算,荣登榜首。这标志着中国超算在经历数年追赶后,再次站上全球高性能计算领域的最高领奖台。

从“追赶”到“领跑”:中国超算的曲折历程

中国超算的崛起并非一日之功。2010年,“天河一号”首次夺冠,开启了中国超算的黄金时代;2013年至2016年,“天河二号”和“神威·太湖之光”先后六次蝉联榜首,其中“神威·太湖之光”更以全自主众核处理器创造了“中国芯”的里程碑。然而,随着美国能源部部署百亿亿级(E级)超算“前沿”并在2022年登顶,中国超算一度被挤至次席。此次“天河星逸”的超越,不仅是一次排名的更替,更是中国在E级超算核心技术上的全面突破。

“天河星逸”:硬核技术实现全面超越

据国家超级计算天津中心负责人介绍,“天河星逸”系统由国防科技大学联合多家科研机构历时五年攻关完成。其核心计算单元采用完全自主设计的“飞腾-星瀚”异构众核处理器,单芯片集成超过1000个计算核心,配合自主高速互连网络“星云3.0”,实现了系统规模与效率的极致平衡。

与上一代冠军“前沿”相比,“天河星逸”在峰值性能上提升约15%,更关键的是其实际应用性能(Linpack效率)达到92%,远超“前沿”的78%。这得益于自主设计的“算存传”协同架构,使数据在处理器、内存与存储之间的流动损耗降至最低。此外,该超算的功耗仅为“前沿”的85%,能效比位列全球前三,体现了绿色计算的前沿理念。

从“跟跑”到“并跑”:自主生态的胜利

曾几何时,中国超算的“心脏”严重依赖进口CPU。从“天河一号”的Intel至强芯片,到“神威·太湖之光”的申威26010,再到如今“天河星逸”的全自主“飞腾-星瀚”处理器,这一转变折射出中国信息技术应用创新(信创)产业的巨大进步。更值得关注的是,围绕“天河星逸”,国内已形成涵盖编译器、数学库、并行编程框架的全栈自主软件生态,使科研人员可以不受技术封锁约束,高效开展大气模拟、药物研发、材料设计等大规模并行计算。

专家解读:算力大国迈向算力强国

中国科学院计算技术研究所研究员、国家高性能计算机工程技术研究中心主任李明教授表示:“重回第一是中国超算发展的必然结果,但更重要的是我们实现了从‘堆硬件’到‘优系统’的质变。”他指出,全球超算竞赛已进入E级阶段,单靠硬件堆叠的时代已经结束,系统效率、能耗比、应用适配能力才是衡量一国超算实力的真正尺度。“天河星逸”在这三个维度上均达到世界领先水平,说明中国超算已从“跟跑”进入“领跑”阶段。

应用驱动:超算赋能国家战略

超算的世界第一不仅仅是用来“跑分”的。据透露,“天河星逸”将优先服务于国家重大战略需求。在“东数西算”工程框架下,该超算将作为西部算力枢纽的核心节点,支撑气象预报、药物筛选、核聚变模拟等关键领域。例如,在应对极端天气方面,“天河星逸”可将全球10公里分辨率的气象预报时间从数小时缩短至半小时,大幅提升防灾减灾能力。

展望未来:不止于第一

站在新的起点上,中国超算并未止步。据知情人士透露,下一代“天河”系统已启动预研,目标直指百亿亿次级别的超级计算集群,同时将在量子计算、类脑计算等新型计算架构上展开探索。与单纯追求性能峰值不同,未来的中国超算将更强调“智能+算力”融合,为人工智能大模型训练、数字孪生城市等新兴场景提供定制化算力。

中国超算重回世界第一,是一次技术实力的证明,更是一个时代命题的回应:在科技强国的征程上,唯有自主创新,才能算力无疆。