中國超級計算機“靈晟”位列全球超級計算機500強榜單榜首

唯物的中國芯片產業深度觀察

6月23日，第67期全球超級計算機500強榜單在德國漢堡國際超算大會發布，首次入榜的中國超級計算機“靈晟”位列榜首。自2017年“神威·太湖之光”奪冠，時隔九年，中國超級計算機再次排名全球第一。

“九年后再次奪冠”的事實，隱藏著一個秘密。

2021年開始，出于防范美國技術制裁、保護關鍵技術等考量，中國停止向世界500強榜單提交最新的E級（百億億次）數據。為何今年再度“提交數據”，不怕公開實力？既然公開實力，“靈晟”到底有什么優勢？

更重要的，排名是小事，“底牌”是大事。

重回第一

毫無預兆，6月23日，中國超級計算機“靈晟”在世界超算大會（ISC）公開亮相。

“靈晟”是世界首臺持續性能超2 EFlops的超算系統，從芯片到系統全部由中國自主研制，宣告“中國超算重回世界之巔”——硬生生把美國引以為傲的“El Capitan”擠到了第二名。

近十幾年，頂尖超級計算機的競爭，一直圍繞中美兩國展開。

中國躋身世界第一梯隊是在2008年。曙光5000A研制成功，落戶上海超算中心，運行了極其復雜的“全基因組關聯分析”和“全球氣候精細化模擬”，一舉沖進全球前十（第十名）。在工業制造、氣象預報里“滿載負荷運算”時，超算大會的與會者第一次為中國團隊起立鼓掌。

2006年1月15日，中國“科技創新重大成就展”上展示曙光4000A超級計算機/圖源：視覺中國

兩年后，天河一號A就奪下了“世界第一”的寶座，把“梯隊”兩字扔在身后。它是世界上第一個證明“CPU+GPU”異構架構可以登頂世界第一的超級計算機。它使用了14336顆Intel Xeon CPU和7168塊 NVIDIA Tesla M2050 GPU。

2010年11月，天河一號A以每秒2566萬億次的驚人速度，擠下了美國蟬聯多年的霸主“美洲虎”，為中國超算奪得第一個世界第一。

天河一號A成功的最大意義，是向全世界證明了CPU負責復雜邏輯控制，加GPU負責大規模并行計算的異構混合架構是行得通的，且大幅節約能耗。這一成功徹底改變了超算的發展路線。

在此之后，美國和歐洲的頂級超算（如Summit、Frontier、El Capitan）開始全面轉向CPU加GPU 架構。而正是這種異構計算硬件生態的成熟，間接為后來2012年起的深度學習爆發（如AlexNet首次用GPU訓練）提供了堅實的硬件演進基礎。

“天河一號”千萬億次超級計算機系統/新華社發（何書遠 攝）

天河一號A奪冠后，美國迅速搶回第一名。而誰也沒想到，2013年天河二號橫空出世，比第二名快了近一倍。天河二號的實力有多恐怖呢？它在世界第一的位置上坐了三年。

這回美國政府坐不住了。2015年，美國商務部突然拋出“大招”：禁止英特爾向中國四家超算中心出口高性能Xeon芯片。美國以為，掐斷了芯片供應，天河二號無法升級，中國超算就會就此癱瘓。結果，這場自以為精準的“技術封鎖”，讓中國超算走向了另一條路。

僅僅一年后，2016年，“打臉”迅速來臨。在德國法蘭克福的世界超算大會上，“神威·太湖之光”躍升世界第一，速度是天河二號的兩倍多。最讓美國人震驚的是，打開機柜，找不到一顆英特爾或任何美國的芯片，內部40960顆核心芯片“申威26010”全部由中國自行研制。

一名研發工程師展示“神威·太湖之光”所使用的“申威26010”眾核處理器（6月16日攝）。該處理器采用64位自主申威指令系統，峰值性能3.168萬億次每秒，核心工作頻率1.5GHz。“神威·太湖之光”里安裝有40960個這樣的處理器/圖源：新華社

從2018年開始，美國憑借“Frontier”和“El Capitan”重新霸榜，并對中國實施了更嚴酷的制裁，不僅將更多中國超算實體企業列入黑名單，甚至限制有關論文發表。

2021年，中國已經建成了至少兩臺E級超級計算機，但選擇不向TOP500遞交跑分成績。2023年，中國徹底停止向TOP500提報新超級計算機。

在外人看來，中國超算“沉寂”了。

直到2026年6月23日，“靈晟”超級計算機迎來了全棧軟件、高速互連網絡、CPU架構上的全面突破，令中國超算時隔九年重回第一。這證明中國有能力在完全獨立的生態里，自主建起一座計算的最高峰。

定心丸

中國超算能在一片封鎖中登頂，并非一日之功。從之前“深藏功與名”到如今的王者歸來，背后藏著一場精密的“陽謀”。然而，這場“陽謀”是由一位美國人揭開的。

2026年，全球超算排行榜即TOP500的“掌門人”、美國圖靈獎得主杰克·唐加拉低調訪問中國。他的目的地，是地處中國科技最前沿的國家超級計算深圳中心。

由于美國長期技術禁運、配合實體清單制裁，中美超算界已經陷入數年“冷戰”——中國不再提交成績，美國在榜單上“獨孤求敗”。

唐加拉本以為此行只是普通的學術交流，直到深圳中心的科學家給他展示了“靈晟”，比當今世界冠軍El Capitan快20%以上。更不可思議的是，這臺計算機沒有一顆美國芯片，純靠國產自研的LX2 CPU架構跑出了世界第一。

2026年6月23日，德國漢堡ISC2026大會發布全球超算TOP500榜單：全國產自主研制的“靈晟”超級計算機登頂全球超算TOP500/圖源：國家超級計算深圳中心

唐加拉質疑，你們敢提交給TOP500嗎？不怕引來美國更瘋狂的制裁嗎？

中國科學家告訴他，這臺系統在建造時，并沒有使用國家專項戰略資助，主要由地方非涉密的機構和企業牽頭，針對中國大灣區活躍的商業和科研需求進行市場化建設。

也就是說，靈晟采用的是完全市場化與開放式的運營架構。它落戶在以搞經濟、搞科技創新聞名的深圳，服務的是地球系統精密模擬、人類全腦仿真、材料科學、生物醫藥以及大灣區企業的大模型推理。它既不涉及任何軍工機密，也沒觸碰任何涉密網絡。

既然靈晟完全符合TOP500的標準，那為什么不大大方方地申報，去贏取屬于中國科學家在學術和技術上應有的專業認可呢？

回到美國的唐加拉，立刻在一份關于“靈晟”系統的詳細行業報告中，寫下了相關“調研”記錄。他認為，“靈晟”讓世界看到了超算通向“AI為科學“的新型系統架構的希望之光。

深圳超算中心也借此機會，遞交了數項基于該系統的頂尖應用成果，全面角逐超算界“奧斯卡”——戈登·貝爾獎。他們的計劃是，在西方的規則里，用純自研的國產技術，正大光明地拿回世界第一。

第67期全球超級計算機500強榜單在德國漢堡國際超算大會的頒獎儀式/圖源：國家超級計算深圳中心

此外，中國超算此時再度競逐“世界第一”，也有其他考量。

一是芯片底牌已截然不同。2021年前后，中國超算仍有部分核心零部件依賴海外，或者處于從進口向國產過渡的脆弱期，參與排名容易成為美國“按實體清單精準制裁”的靶子。現在，“靈晟”已經實現了從國產處理器到高速互連網絡的全自主可控閉環。

既然底牌已經全部換成了國產技術，中國超算也就沒有了后顧之憂。

二是事關真金白銀的國際商業競爭。過去，超算主要是國家實驗室里用來算核武器、看天氣預報的“國之重器”。但是，近年超算已經變成了全球AI大模型訓練、生物醫藥、新能源研發的“通用生產力”。中東國家、東南亞的企業、歐洲的科研所，都需要買算力。

如果中國超算一直“隱姓埋名”，別人做生意、買設備時心里就會犯嘀咕：這東西到底行不行？

TOP500榜單是國際算力市場上的金字招牌，“靈晟”的高調奪冠，可以給潛在客戶吃下一顆定心丸。

“靈”在何處

“靈晟”領先其他超級計算機，靠的是過硬性能。

它實測持續雙精度浮點性能達到2.198 EFlops（每秒219.8億億次），是全球首臺持續性能突破2 EFlops大關的超算系統。全系統由20480個計算節點組成，擁有超過1300萬個CPU內核?？偣募s為42.2MW，能效比為52.07 GigaFLOPS/W，首創100%全液冷散熱機柜。

它的核心底座是全自研的LX2處理器。其設計打破了目前歐美超算普遍依賴CPU加獨立GPU的傳統異構路線，而是采用純CPU加片上多精度矩陣加速的硬核堆疊設計路線。

它有超高單核密度，每一顆LX2芯片內部由兩個計算芯片拼接而成，單顆CPU擁有304個核心（主頻1.55GHz）。

“靈晟”超級計算機/截圖自新華社

要問“靈晟”到底強在哪里，其實，它的強大并非靠堆疊算力，而是靠架構創新、超高帶寬、頂級網絡互連以及高能效組合完成的。

首先是首創“三算合一”，LX2芯片將“矩陣加速任務”內嵌進CPU內部。這使它不需要獨立GPU就能在傳統科學、工程仿真、以及智能AI計算之間自由切換，實現“三算合一”。

其次是打破“內存墻”制約，帶寬提升10倍。很多超算空有高算力，但芯片常常因為等數據而“餓死”。LX2首次集成了國產HBM芯片，將內存與CPU直接封裝在一起。相比傳統CPU，其內存帶寬暴增10倍，在面對海量、高并發的地球精密模擬、藥物篩選等需要頻繁讀取數據的任務時，運行效率極高。

再次“靈啟”網絡支持10萬節點的組網能力。要讓1300多萬個計算核心同步，網絡是最大瓶頸。靈晟匹配了自主設計的靈啟高速互連網絡。該網絡采用4層Fat Tree（胖樹）架構，全網雙向帶寬超過3.5 Pb/s，單跳延遲低至1.07微秒。

它能穩定支持多達200萬個端口、10萬個節點的超大規模組網，使得全機在大規模并行環境下的平均擴展效率達到了84.4%。

LX2高性能CPU架構示意

雖然“靈晟”為了兼顧傳統科學計算和美國GPU壟斷而采用了全CPU架構，在純低精度AI大模型跑分上略遜于美國專門堆疊GPU的系統，但這恰恰展現了中國科學家的戰略智慧——在高端GPU被死死封鎖的極限環境下，中國用純國產CPU的架構創新與軟硬件極致優化，開辟出了一條不依賴美式GPU的全新道路。

這也證明，中國在傳統超算賽道上，依然穩穩“站在”世界之巔。

總之，中國超算之前“退隱”是為了積蓄力量，苦練內功，防范制裁；如今高調“復出”，是因為國產自研的技術路線已經完成，中國不再需要通過“隱藏實力”來保護產業鏈。

而且，杰克·唐加拉在報告中也指出，這種“不依賴GPU”的全新系統，為全球超算界在后摩爾時代提供了一個極具參考價值的“中國方案”。

首圖為國家超級計算深圳中心內的“靈晟”超級計算機（6月26日攝），新華社記者 梁旭 攝，封面為AI創意圖（依一 制圖）

作者 |榮智慧

編輯 | 向 現

值班主編 | 吳擎

排版 | 菲菲