超越美国El Capitan,时隔9年突然登顶TOP500第一
中央处理器集成人工智能加速器与HBM……中国称“无需依赖图形处理器的新架构”
展现华为技术自立……也对HBM竞争带来影响
韩国“HANGANG”超级计算机也将冲击下半年榜单排名

中国凭借自主研发的超级计算机“Lingxing(LineShine)”重返全球超级计算机排行榜榜首。无视美国对先进半导体出口的限制,中国依靠自主中央处理器和先进封装技术,在没有英伟达图形处理器的情况下实现全球最高性能,给全球高性能计算市场带来不小冲击。

获得全球第一性能认可的中国Lingxing。

获得全球第一性能认可的中国Lingxing。

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根据23日(当地时间)在德国汉堡举行的国际超级计算大会上发布的“TOP500”榜单,由中国国家超级计算深圳中心运营的Lingxing以每秒21.98京次(2.198 Exaflop/s)的运算性能,一经亮相便登上世界第一。


这意味着其以不小优势超越此前保持全球最高性能纪录的美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室“El Capitan”。中国超级计算机上一次登顶TOP500,还是2017年的“神威·太湖之光”,时隔9年再次夺冠。TOP500每年发布两次全球超级计算机排名。


近几年,中国实际上已停止向TOP500提交相关数据,因此真实技术水平一直笼罩在神秘面纱之下。业界此前一直推测中国已经开发出百亿亿次级系统,但像此次这样正式公开全球第一性能尚属首次。所谓百亿亿次级(Exascale),是指每秒运算超过100京次。


超级计算机被用于天气预报、新药开发、核聚变研究、半导体设计、航天开发以及人工智能(AI)模型训练等领域,也被视为体现国家竞争力的重要指标。此次被Lingxing超越的美国超级计算机,大多也在美国能源部旗下承担核武器开发等国家级项目。


此次结果之所以受到关注,在于其实现路径不同于近来超级计算机产业的主流趋势。目前全球顶级超级计算机大多采用中央处理器与图形处理器结合的架构。美国的“El Capitan”“Frontier”“Aurora”也均采用超威半导体或英特尔处理器搭配英伟达图形处理器的结构,与人工智能数据中心的发展路径一致。

“美国也吃惊了”揭开面纱的中国超级计算机,凭自主技术直登世界第一 View original image

Lingxing采用中国自主研发的中央处理器基础架构,这一点使其与以往超级计算机形成明显区别。过去席卷TOP500榜单的超级计算机,大多也由美国产中央处理器和图形处理器构成。


据中方介绍,Lingxing采用了将人工智能矩阵运算加速功能集成到中央处理器内部的新架构。也就是说,它通过将中央处理器与人工智能加速功能结合,设计成可同时执行高性能计算与人工智能运算。中方将其评价为下一代超级计算技术。不过,业界也指出,Lingxing的人工智能性能仍逊于美国超级计算机。


这一结果也引发半导体行业高度关注。中方表示,Lingxing所使用的LX2处理器不仅具备人工智能加速功能,还将高带宽内存集成在封装内部。高带宽内存是当前决定英伟达和超威半导体图形处理器性能的核心部件。美国继限制中央处理器、图形处理器出口后,目前也在限制高带宽内存对华出口。


业界正关注中国是否不仅掌握了中央处理器设计能力,还具备将高带宽内存集成到处理器内部的先进封装能力。因为要将高带宽内存与中央处理器结合,需要高难度封装技术和高速互连技术。


中方赋予此次成果以突破美国技术封锁的意义,并强调该系统在软件和硬件全领域均由国产技术构建。换言之,这被强调为不同于过去、不再依赖美国技术的成果。


美国媒体还关注,应用于Lingxing的LX2处理器可能与华为系技术有关。尽管中国官方尚未公开开发主体,但海外高性能计算业界提出,华为服务器处理器技术可能已被应用其中。


一位韩国高性能计算专家表示:“看到这次排名后非常震惊。在市场重组为以图形处理器为中心的情况下,基于中央处理器的系统登上世界之巅,属于意料之外的结果。如今不仅应重新评估中国的中央处理器设计能力,也到了重新审视其高带宽内存和封装技术水平的时候。”



另一方面,韩国方面预计,随着韩国科学技术信息研究院正在建设的国家第六号超高性能计算机“Hangang(HANGANG)”在年内投入运行,其有望在下半年TOP500排名中进入前十。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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