全栈优化铸就硬核实力 中科曙光新一代通用高性能计算平台助力国产算力国际领跑

AI时代，尽管GPU凭借强大的并行算力能力，备受行业推崇，但依靠强悍的复杂逻辑运算能力、成熟无成本迁移的完整生态，CPU在科学工程、精密仿真、基础科研等诸多专属场景中依旧具备不可替代的关键作用，二者差异化互补的算力格局正加速形成。

近日，中科曙光发布了新一代通用高性能计算平台。据悉，新一代通用高性能计算平台是以128核512线程通用高性能处理器为核心，依托算、存、传三级协同能力，打造的适配科学与工程计算场景的全新算力平台。

事实上，这一平台就采用了CPU计算架构。对此，中科曙光高端计算总工程师李建军解释说，平台仍聚焦CPU计算架构原因主要在于：一，CPU可兼容浮点运算、逻辑判断等全类型计算任务，是支撑多领域复杂算法的通用算力底座；二，CPU配备高精度浮点运算单元，能够充分保障科学与工程计算的运算精度；三，现阶段主流科学与工程计算类专业软件，运行均高度依赖CPU生态。

实现计算平台全栈优化

据了解，此次发布的新一代通用高性能计算平台从软件、计算、传输、存储四大维度实现了全栈优化：一是软件栈配套适配CPU的专业数学库、编译器与通信库，充分释放处理器硬件性能；二是计算层搭载两项核心技术。利用BurstBuffer技术，在大型集群运算过程中，可将数据先行缓存至计算节点CPU下属SSD单元，大幅提升数据读写效率；依托SocketDirect技术，在集群通信时各CPU可直接连接网卡完成跨节点数据交互，无需经过CPU之间的数据中转，有效提升集群网络通信性能；三是传输层采用scaleFabric原生RDMA网络技术，带宽可达400G，与国际主流NDR标准持平，具备高带宽、低延迟的特性，适配科学与工程计算集群的搭建需求；四是存储层强化并行能力。在磁盘数量不变的前提下，提升存储节点内部并行度，实现单CPU挂载多块硬盘的效果，能够有效打破传统双路服务器的架构局限，显著提升I/O并行处理能力与整体性能。

除此之外，该平台还可直接兼容主流软件生态，行业存量软件可直接在本平台运行，无需额外适配。中科曙光的核心工作，一方面，针对客户全新自研的科学与工程计算软件开展专项适配；另一方面，依托全栈优化技术，充分释放国产芯片硬件性能，为用户提供更优质的运算体验。

李建军表示，该平台并非专用超算设备，而是具备普及应用能力的计算平台。针对传统算力集群存在的内存瓶颈、散热、供电、数据传输等问题，中科曙光摒弃单点技术升级思路，采用从底层芯片到上层软件的全栈系统优化方案，通过优化节点数据传输、升级网络通信技术、提升存储并行能力等系统化手段，能够有效破解内存墙、传输墙等行业难题。

在整体性能层面，相较于当代平台，新一代通用高性能计算平台基准性能提升近三倍，产品基准性能、实际应用性能均对标国际主流高端产品，并且部分指标已实现超越。“该成果标志着国内在高性能计算领域实现关键技术突破，国产设备综合能力已达到国际一流水平。”李建军如是说。

兼顾多种散热形态 灵活匹配多业务部署环境

这一计算平台在散热架构上做了多形态节点布局，整体设计包含风冷、冷板液冷、浸没式液冷三类差异化计算节点。

从技术应用的角度来看，风冷节点运维简便、投入成本低，日常检修、设备更换门槛低，通用性极强；冷板液冷依托板式换热结构，散热效率优于风冷，能够兼顾散热性能与改造难度，平衡建设成本与运行功耗；浸没式液冷散热能力最强，可承载超高密度算力负载，适配大型超算中心、大规模AI训练集群等高发热核心场景，能大幅降低PUE值，实现高效节能运行。

对此，李建军进一步解释说，风冷计算节点沿用互联网、运营商通用技术标准，稳定性出众且网络扩展能力优异；冷板式计算节点可适配标准机柜与客户存量设备，单柜搭载32个节点、64颗处理器，双节点算力超1P，PUE低至1.08，并且具备高密度、标准化、可整柜快速交付的特点；浸没式计算柜单柜最高支持80000+CPU核心部署，硬件密度行业领先，PUE降至1.04，节能性更为突出。同时，密闭运行环境大幅降低了外界环境干扰，使得设备可靠性更强，运维监控更加便捷。

平台通过兼顾多种散热形态，并非简单的技术分级，而是形成分层互补的完整体系，既能满足不同客户的机房条件、算力规模、预算与运维能力需求，也标志着算力设施从追求基础可用，转向高效、低碳、高可靠的全新发展阶段，助力算力产业实现算电协同与绿色化转型。

聚焦场景规模化落地 完成从可用到好用跨越

平台的发布绝非单纯完成算力硬件、计算架构的技术落地，其核心价值在于真实业务场景的规模化落地。身处其中，平台只是承载算力、数据与模型的基础设施载体，只有深度适配工业仿真、气象预测、生物医药研发等行业实际需求，针对性解决企业算力成本高、调度复杂、业务适配难等痛点，把抽象算力转化为可落地的行业解决方案、可量化的业务增效成果，打通从底层算力供给到产业价值产出的完整闭环，才能真正释放计算平台的生产力价值。

李建军表示，该平台作为通用计算平台，可广泛应用于六大行业场景：地球科学领域，支撑气象预报、气候模拟等工作；工业设计制造领域，服务大飞机、船舶、汽车等产品的仿真研发；能源勘探领域，应用于油气勘探、爆炸模拟分析；物理化学材料领域，助力新材料筛选研发；生命科学领域，开展蛋白质分析、新药研发等工作；集成电路领域，完成电磁仿真任务等。

从具体应用表现上来看，在气象领域，平台整体性能对标国际主流平台，可将气象模拟分辨率由3公里提升至1公里，一小时内即可完成全国范围36小时气象预报；在工业仿真领域，实测性能比肩国内外主流产品，依托成熟CPU生态，现有专业软件无需迁移即可直接运行；在生命科学与材料领域，平台支持AVX512指令集与4线程运行模式，大幅提升高通量计算、材料仿真类任务的运行效率。

李建军表示，中科曙光长期深耕高性能计算领域，始终助力各行业客户加速科技创新，持续推动国内计算产业国产化进程。此次发布新一代通用高性能计算平台，旨在让国产高性能计算设备实现“可用”向“好用”升级，并依托系统、软件、算存传一体化技术优化，全面提升综合性能。

(本文不涉密)
责任编辑：路沙

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