如果有人問,當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注:中國重新站上了世界第一。
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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220億億次數學計算
這個數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。
當然,超級計算機并不是為了讓你打開網頁更快,也不是為了玩游戲。
它真正負責的是那些普通計算機幾乎無法完成的任務。
比如全球氣候模擬。
想準確預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、冰川全部建立成數學模型,然后計算它們之間每一秒鐘發生的相互作用。變量動輒達到數十億個,沒有超級計算機,這類計算幾乎無法完成。
再比如藥物研發。
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合過程,從數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,大幅縮短研發時間。
人工智能訓練同樣離不開它。
無論是大模型訓練、科學計算還是復雜工程設計,本質上都需要極其龐大的計算能力。
可以說,超級計算機就是現代科技的一臺"總發動機"。
這次登頂的LineShine,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。
過去幾年,全球排名靠前的大部分超級計算機,都會把CPU負責調度,再利用GPU承擔海量并行計算。
原因很簡單,GPU擁有數量巨大的計算核心,非常適合處理矩陣計算和人工智能任務,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。
根據官方公布的信息,這套系統主要依靠CPU完成計算,沒有采用傳統意義上的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。
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,中國科研機構和企業不得不尋找新的技術路線。
過去幾年,國內不少團隊開始探索不同于傳統方案的計算架構,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實現了一系列核心技術突破,建立了自主可控的軟件和硬件體系。
這里需要強調一點。
自主可控,并不意味著所有零部件都完全國產,而是指整個系統能夠獨立設計、部署和運行,不再依賴國外關鍵技術作為唯一選擇。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。
現在除了速度,還要拼功耗、穩定性、軟件生態、擴展能力以及供應鏈安全。
因為超級計算機早就不是單純的科研設備。
它背后連接的是人工智能、生物醫藥、航空航天、新材料、能源開發、國防安全等一整套國家級科技能力。
誰擁有更強、更穩定、更自主的超級計算平臺,誰就擁有更強的基礎科研競爭力。
值得注意的是,這套系統已經投入實際應用。
目前,它已經參與了大氣科學、藥物研發、人工智能等多個領域的科研工作,而不是停留在實驗室里的"展示機器"。
當然,這并不意味著全球超級計算競爭已經結束。
美國依然擁有數量最多的高性能超級計算機,日本、歐洲等國家和地區也在持續推進下一代計算平臺建設。
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,而是誰能夠持續推動底層技術進步。
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,還是新材料設計、基礎物理研究,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,已經進入了新的階段。
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