时隔九年，中国超级计算机重登世界榜首|gpu|top|中国|人工智能|超级计算机

在全球高性能计算多数都押注在 GPU 时，中国用一台纯 CPU 超级计算机，将世界冠军的宝座重新夺了回来。

当地时间 6 月 23 日，第 67 届 TOP500 超级计算机排行榜发布，该榜单依据的是高性能 Linpack（HPL）基准测试。由国家超级计算深圳中心自主研发的超级计算机“灵晟”（LineShine）在 HPL 测试中，实现了运算速度达 2.198 ExaFLOP/S，这意味着它每秒可以执行超过 219.8 亿亿次计算，因此被评为“全球速度最快的计算机”。

该系统基于定制的“灵鲲”平台，搭载国产 304 核 LX2 处理器，运行频率为 1.55GHz，采用灵启高速互连。它的性能比排名第二的美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的 El Capitan 系统高出超过 20%，后者运算速度约 1.809ExaFLOP/S。

值得关注的是，该系统仅依赖 CPU，而非当前顶级超算常见的 CPU+GPU 加速路线。LineShine 的功耗约 42.2 兆瓦，能效高达 52.07 Gigaflops/瓦。

TOP500 榜单组织者、田纳西大学 Jack Dongarra 教授对媒体表示，这一设计展示了将人工智能与传统科学计算更好融合的可能性，标志着中美在超级计算领域的激烈技术竞争进一步升级，将对科学、国家安全和地缘政治产生重要影响。

TOP500 榜单始于 1993 年，自 2024 年 11 月以来，El Capitan 一直占据着每半年一次的超级计算机性能排行榜榜首。本次是中国自九年前“神威·太湖之光”以来首次在超级计算机榜单重新夺冠，也是 LineShine 首次上榜。

与此同时，LineShine 以 22.00 HPCG-Petaflop/s 的成绩夺得 HPCG 排行榜第一。在 HPL-MxP 混合精度基准测试中，LineShine 以 7.92 Exaflop/s 的成绩位列第四，相比其 HPL 成绩仅提升了 3.6 倍，这表明该系统采用的是纯 CPU 设计，并未配备专用的低精度加速器。

排名前五名的系统，是目前世界上仅有的五台经过公开验证的百亿亿次级计算机。第三至第五名分别为来自美国橡树岭国家实验室的 Frontier、美国阿贡国家实验室的 Aurora 以及德国的 JUPITER Booster。进入本次榜单前十名的国家还包括意大利、瑞士和日本。

本次 TOP500 榜单各国上榜总数发生了显著变化。其中，美国以 162 套系统位居总量第一，紧随其后的是日本和德国。中国以上榜系统共 30 套的数量，位居全球第四。

超级计算机是一种专门用于科学研究的大型计算机，其通常使用高精度数学运算，用 64 位数据来表示数字，它的运行速度比普通计算机快超过 1,000 倍。

超级计算机榜单排名看似是位置的变化，但它也是中美两国在科技领域竞争的一个缩影。当下，OpenAI、Anthropic 和谷歌等美国科技巨头，已经陆续开发出系列前沿的 AI 模型，而英伟达则成为全球 AI 芯片的主要供应商。

与此同时，中国也未曾停下多渠道创新的脚步。例如，2025 年初，中国初创公司 DeepSeek 的开源推理模型 R1 以极低的价格，在性能上实现了与 OpenAI 的 o1 同等的水平。

美国国家实验室是部分大型超级计算机的主要买家，它们希望利用人工智能来帮助加速其科学方面的相关工作。因此，它们正在采用更多精度较低的计算方法，以及 64 位双精度计算。

尽管美国公司长期在大型超级计算机领域占据主导地位，但并不是唯一选项。例如，日本的一套系统在 2020 年至 2022 年期间一直位居榜首。

来自中国和日本的强大系统的压力，也不断促使美国能源部和其他机构将更多资金投入超级计算机建设。2025 年 11 月，特朗普政府启动了“创世纪计划”（Genesis Mission），旨在利用美国国家实验室和私营企业的超级计算机，大幅提升人工智能和科学研究能力。

另一方面，为阻止中国科技迎头赶上，特朗普采取了一系列限制措施，例如对先进 AI 芯片实施出口管制，并限制其出口。为保持超级计算机与美国性能最高的系统处于同一水平，中国采取的应对策略是“不按套路出牌”。以这次夺冠的 LineShine 系统为例，其使用 CPU 而非 GPU 来打造超高速超级计算机，这或许是一条出口管制背景下的自主化潜在路线。

很快就有专家“喊话”要对 CPU 出口进行管控。加州大学全球冲突与合作研究所高级研究员 Jimmy Goodrich 表示：“美国政府应该加强对中国市场 CPU 出口和生产的管控。这是现行法规的一个漏洞。”

放眼全球市场，GPU 主要由英伟达和 AMD 公司开发，它是近期超级计算机竞赛的关键武器。这些芯片擅长同时执行多项任务，包括科学中常用的向量计算以及人工智能任务的核心——矩阵乘法。

大多数高端系统是将 CPU 和 GPU 的传统功能分开。而 LineShine 的独特之处在于，它将 GPU 式的任务集成到系统中，并配备了专门的电路来加速矩阵和向量计算。这种能力被嵌入到总共拥有近 1,400 万个计算核心（或称微型电子大脑）的芯片中，并安装在 90 个硬件机柜中。

这些芯片是基于英国公司 Arm Holdings 授权的一套指令集而设计的原创芯片。该公司的技术最广为人知的应用领域是智能手机，长期以来在中国开展业务。