新华社北京3月21日电(记者 张立)3月20日晚,国家超级计算中心正式对外宣布:我国自主研发的新一代超级计算机——“XL”型异构超算系统,在国际超级计算大会(ISC)最新一期全球高性能计算TOP500榜单中,以每秒168.5亿亿次浮点运算的持续性能荣登榜首。这标志着我国在超大规模并行计算领域再次实现历史性跨越,也意味着“XL”正式成为人类算力新纪元的标志性符号。

“XL”的命名取自“eXtra Large”的缩写,寓意为“超大规模”。据国家超算中心总工程师李维民介绍,这台系统实现了完全国产化的处理器与互连网络,采用“神威”架构与新型AI加速芯片混搭的异构方案,整机功耗控制在35兆瓦以内,能效比相较上一代“神威·太湖之光”提升了近4倍。“‘XL’并不只是体积上的大,更是算力规模与应用视野的全面跃升。”李维民在发布会上说。

从技术细节来看,“XL”系统共部署了超过10万个定制计算节点,每个节点集成自主研发的“申威‑SW5”处理器与“天枢‑XL”神经网络加速模块。其峰值性能达到每分钟可完成相当于全球人口同时进行数百万次数学运算的总和。更令人瞩目的是,该机在运行长达72小时的大气海洋耦合模式时,模型分辨率突破了全球1公里级别,这意味着气象预报可以做到“小区级”精准预测,将为防灾减灾、气候研究提供前所未有的支撑。

背后支撑这一成就的,是多个国家级科研团队长达八年的联合攻关。中科院计算技术研究所、国防科技大学、上海核工程研究设计院等单位共同参与了系统设计。值得关注的是,“XL”在核心芯片制造环节首次实现了7纳米级别全自主工艺,由中芯国际与华虹半导体联手完成流片,彻底摆脱了对进口先进制程的依赖。硬件之外,软件生态同样取得突破:自主开发的“银河”并行操作系统已适配超过3000种主流科学计算与工业仿真软件,其中包含多款此前被国外长期垄断的CAE(计算机辅助工程)工具。

“XL”的问世,不仅是技术实力的证明,更将在多个战略领域产生深远影响。在生命科学方面,该机已完成对新冠病毒变异株的全原子模拟,帮助科学家在三天内解析出病毒刺突蛋白的动态构象变化;在金融风控领域,它模拟了包含10亿节点、百亿条边的超大规模金融网络,成功识别出潜在的跨市场系统性风险;在航空航天领域,“XL”为新一代大推力火箭发动机的燃烧室设计提供了毫秒级湍流仿真,大幅缩短了地面试验周期。

国际高性能计算领域专家、美国田纳西大学教授杰克·唐加拉通过视频连线表示:“‘XL’不仅在理论峰值上令人震撼,更在应用可持续性上展示了中国团队的创新力。它让全球超算竞赛从一个‘数字游戏’回归到解决真实世界问题的轨道上来。”

业内分析人士指出,随着“XL”投入正式运行,我国在气象预测、新材料研发、药物筛选等领域的科研效率有望提升一个量级。不过,算力竞赛远未结束。据悉,国家发改委已批复“下一代千亿亿次超算系统”的前期论证,预计在2030年前完成部署。届时,“XL”或许将作为一个里程碑而被铭记——它不仅是算力的“超大杯”,更是自主创新道路上的坚实脚印。