灵晟超算何以问鼎全球第一 —本报记者探访深圳“超级大脑”

国家超级计算深圳中心。

深圳新闻网2026年7月3日讯（深圳特区报记者 闻坤/文 毕晗/图）光明科学城，几栋高大的“黑立方”建筑在蓝天白云下格外显眼。昨日，记者推开国家超级计算深圳中心（以下简称“深圳超算二期”）机房的大门，7排蓝色机柜整齐排列，层层叠叠的芯片在绿色光纤的链接下，构成了一座算力奔腾不息的“超级工厂”。

6月23日，这台全国产自主研制的超级计算机在德国ISC2026大会上，以2.198EFlops（每秒2.198百亿亿次浮点运算）持续双精度浮点性能，登顶全球超算TOP500榜单，成为世界首台持续性能超二百亿亿次的超算系统。

每秒2.198百亿亿次浮点运算，面对这个难以直观理解的数字，不禁让人发问：这台“纯血”国产超算到底有多快？凭啥能这么快？时隔9年中国重返第一意味着什么？它又能解决什么难题？

“灵晟”为何在深圳诞生？

“灵晟”诞生在深圳，绝非偶然。

关键的原因，藏在深圳的产业链图谱里。“灵晟”这台顶级算力平台，并非孤悬于光明科学城的高冷机器。它选择深圳，是因为这里生长着最懂“算力”的产业土壤。

“深圳的优势是产业场景密集、创新主体活跃。”卢宇彤说，“国家超级计算深圳中心能够把顶级算力和大湾区的科研、产业需求连接起来，为深圳建设现代化产业体系提供算力底座。”

在光明科学城的规划蓝图上，这种“靠近”是刻意的。深圳超算二期被设计为大科学装置集聚区的“算力枢纽”——它和鹏城云脑Ⅲ以及合成生物研究、脑解析与脑模拟、自由电子激光等重大科技基础设施比邻而居。这种物理上的“聚集”，让深圳超算从实验室直接走向了应用场。

更重要的是，深圳拥有电子信息、生物医药、先进制造、新能源、新材料、低空经济和人工智能等产业基础，“灵晟”可以为这些产业提供高端算力底座。

正是这种“算力靠近产业、产业反哺算力”的生态闭环，让“灵晟”的价值不只体现在榜单上，更体现在每一个产业创新的细节里，成为流淌在产业链中的“新质能量”。

重返第一意味着什么？

2013年，天河二号首次问鼎全球超算榜首；2016年至2017年，神威·太湖之光4次蝉联第一。此后，中国超算一度从TOP500榜单中“隐身”。

这9年，中国超算到底经历了什么？

2015年前后，国际环境发生了很大变化，高端处理器、加速器、互连等关键技术面临更严格的限制，过去一些可以依赖国际产业链协同完成的环节，开始必须更多依靠自主力量解决。

“那几年，中国超算面对的并不是‘会不会做一台机器’的问题，而是怎样在关键环节受限的情况下，重构一条自主可控、可持续演进的技术路线。”卢宇彤说。

她把这9年看作一段“深度积累期”——中国超算并没有停下来，而是在真实科研、工程、产业和人工智能场景里持续迭代。

“灵晟”的登顶，标志着我国超算领域突破国外技术封锁、构建自主可控软硬件体系的历史性跨越。“从‘银河’解决‘有没有’，到‘天河’解决‘强不强’，再到今天‘灵晟’探索‘能不能引领’——这是一代代科研人员接续攻关的结果。”卢宇彤说。

在深圳超算二期的展厅，记者看到一张世界地图，上面标注着全球主要超算中心的位置。蓝色的光点串联起德国、瑞士、意大利、美国、日本、广州、天津……而深圳，也被标注其中，格外醒目。“自主创新，引领世界算力新高度”——这是中国超算人的信念，如今已成为现实。

这个第一到底有多快？

“2.198百亿亿次浮点运算是一个很大的数字，普通人很难直观理解。”“灵晟”超算系统总设计师、国家超算深圳中心主任、中山大学教授卢宇彤告诉记者。

卢宇彤用一个比喻让这个数字变得生动：“‘灵晟’工作一秒钟的计算量，相当于全球70亿人，每人每秒完成一次简单计算，昼夜不停也要算上整整10年。”

但这并非简单的数字堆砌。与排名第二的美国El Captain超算（1.809EFlops）相比，“灵晟”的性能足足领先了20%以上。

更让人惊叹的是速度背后的效率。卢宇彤介绍，系统大规模并行环境下平均扩展效率达84.4%，实现超过千万核心的全系统高效可扩展运行。“很多优化只有到了全系统规模才会暴露出来，需要反复测试、定位和迭代。”

这意味着，这台“超级大脑”不仅跑得快，还能让千万颗“脑细胞”高效协作，最大限度利用算力。

“灵晟”为啥能“跑”第一？

“灵晟”凭什么站上世界之巅？答案藏在一条“反主流”的技术路线里。

在当前全球超算领域，CPU+GPU的异构架构几乎是所有顶尖系统的共同选择。但“灵晟”却走出了一条截然不同的路——全CPU架构。

“这不是被逼出来的被动选择。”卢宇彤斩钉截铁地说，这条技术路线是团队在项目设计之初，经过广泛调研、深入研判后主动选择的方向。

“国际上很多顶级超算采用CPU+GPU的异构路线，这条路有显著性能优势，但也带来数据搬移开销大、编程复杂、应用迁移成本高、系统能效平衡难等问题。”卢宇彤说。

“灵晟”的核心思路，是把类似GPU的矩阵加速计算能力引入CPU内部，让CPU自带加速能力。卢宇彤称之为“Online Acceleration的全CPU架构”——在CPU内嵌AI矩阵加速单元，通过自研的高带宽内存等技术，实现超算、智算等多种计算模式的高效协同、深度融合。

这相当于给CPU装上了一颗“加速心脏”。自研LX2 CPU创新性地引入多精度与矩阵加速能力，并集成了首颗国产HBM高带宽内存，内存带宽相比传统CPU提升10倍。图灵奖得主Jack Dongarra教授评价：“中国的‘灵晟’系统让世界看到了超算通向AI4Science新型系统架构的希望之光。”

从芯片、互连到系统，“灵晟”的全栈国产能力令人惊叹。92个计算柜集成47000多个处理器，10万级节点超大规模组网，100%全液冷散热计算机柜——每一个环节都掌握在中国人自己手里。

“这套设计的核心，是回到计算加速的本质。”卢宇彤说，“减少不必要的数据搬运，让计算、内存、互连和软件更紧密协同。”

“灵晟”能解决哪些难题？

“灵晟”不是一台只为榜单存在的机器。它的真正价值，在于把算力转化为解决真实问题的能力。

一个生动的实例：在药物发现领域，“灵晟”可以支撑10万亿规模可合成药物筛选，把过去需要数月的计算任务压缩到一天。

这不是理论设想。在深圳超算二期展厅的生命科学展示区，记者看到了一项成果：依托“灵晟”系统实现了高效的大规模分子对接，大幅提升了超大规模虚拟筛选的效率。这种能力，可以帮助科研人员加速新药研发。

在气象领域，“灵晟”可以支撑更高分辨率的天气和气候模拟。工作人员告诉记者：“如果预报精度从公里级提升到百米级，算力需求会急剧上升。‘灵晟’能轻松应对这种变化。”

在工程仿真、材料科学、脑科学、大模型训练等领域，“灵晟”同样大显身手。极端尺度湍流DNS、全脑仿真、万亿网格地震模拟——这些过去算不动、算不快、算不细的问题，现在变得可算、快算、算得更准。

“我们全面对社会开放服务。”卢宇彤说，“科研机构、高校、政府、企业都是我们的服务对象。”

登顶TOP500是阶段性成功，也是新的起点。卢宇彤说，下一步团队会进一步完善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，让算力真正转化为科学发现、工程突破和产业创新的生产力。

顶峰从来不是终点。对于中国超算，比跑多快更重要的，是跑向哪里——让国之重器真正变成民之利器，让顶尖算力赋能千行百业。当“灵晟”的算力流淌进气象预报、药物研发、材料设计、城市治理的毛细血管，一个算力驱动的未来，正在深圳、在中国加速到来。