Čína se poprvé za téměř deset let vrátila na první místo v žebříčku TOP 500 nejrychlejších superpočítačů světa. Systém nazvaný LineShine a umístěný v Shenzhenu debutoval na prvním místě na 67. ročníku žebříčku, který byl představen na konferenci ISC 2026 v německém Hamburku.

Výsledek je milníkem nejen pro hrubý výkon, ale také pro to, co signalizuje soběstačnost Číny v oblasti vysoce výkonných počítačů. Pokud jde o nejnovější vývoj hardwaru AI a pokrytí superpočítačů, položka LineShine představuje první formální příspěvek Číny do TOP500 za devět let.

Giant pouze s CPU

Co dělá LineShine neobvyklým, je jeho architektura. Systém je založen výhradně na CPU – žádné GPU. Je postaven na vlastním procesoru s názvem LX2, čipu kompatibilním s Armv9 s podporou rozšíření SVE2 a SME. Každý balíček LX2 obsahuje 304 aktivních jader běžících na frekvenci 1,55 GHz, která poskytuje 60,3 teraflopů FP64 výpočtu při 690 wattech na patici.

Čip je konstruován ze dvou výpočetních nástrojů, z nichž každý obsahuje čtyři 40jádrové clustery. Dvě jádra na cluster jsou z důvodu výtěžnosti deaktivována, takže zůstává 38 aktivních jader na cluster a 152 na matrici. Každá kostka nese 114 MB mezipaměti L2, čímž se celý balíček dostane na 228 MB L2.

Paměť je místo, kde je design obzvláště zajímavý. LX2 obsahuje osm stohů „high-bandwidth memory“ v balení o celkové kapacitě 32 GB se šířkou pásma 4 TB/s. Analytici společnosti Chips and Cheese, kteří oznámili podrobnosti o benchmarku, poznamenali, že tato paměť „pravděpodobně není konvenční HBM“ a mohla by být původním čínským vývojem, vzhledem k tomu, že 32 GB je na procesor tohoto rozsahu neobvykle málo. Každý LX2 je také podpořen 256 GB paměti DDR5 jako větší přelévací vrstva.

Na úrovni uzlů jsou v každém výpočetním uzlu umístěny dva procesory LX2 spárované s 800 Gb/s sítí pro kombinovanou propojovací šířku pásma 1,6 terabitu za sekundu na uzel. Osm uzlů je seskupeno do výpočetního blade, přičemž šestnáct blade serverů je sloučeno do racku – hustá topologie s vysokým rozvětvením, která vysvětluje, jak design pouze pro CPU dosahuje exascale propustnosti. Spoléhání na vlastní křemík na bázi Arm spíše než na GPU je záměrná odchylka od plánu ovládaného společností Nvidia, který následuje téměř každý jiný systém nejvyšší úrovně.

Čísla za korunou

Na systémové úrovni dosáhl LineShine udržitelných 2,198 exaflopů výkonu FP64 (Rmax) v benchmarku HPL, z teoretického vrcholu (Rpeak) 2,735 exaflops. Systém během běhu spotřeboval 42,22 megawattů energie, což přineslo účinnost 52,07 gigaflops na watt – výrazně za 73,28 gigaflops na watt lídra Green500, ale popisováno jako působivé pro stroj s pouze CPU.

Podstatné je, že LineShine není pouze specialistou na benchmarky. Získala také pozici číslo jedna v benchmarku HPCG, náročnějším testu, který lépe odráží výkon aplikací v reálném světě, s výsledkem 22 004 petaflopů za sekundu. To porazilo předchozího lídra HPCG, El Capitana Lawrence Livermore National Laboratory, který zaznamenal 17,406 petaflopů za sekundu. Analýza Chips and Cheese poznamenala, že „na rozdíl od předchozích čínských superpočítačů tento systém není jen LINPACK-speciál“.

Dlouhý návrat Číny

Neúčast Číny v TOP500 byla nápadná. Poté, co USA v roce 2021 sankcionovaly několik čínských superpočítačových center, čínské instituce z velké části přestaly předkládat výsledky do seznamu, i když pokračovaly ve výstavbě systémů. Devítiletý odstup – analýza datuje poslední formální předložení zhruba do roku 2017 – způsobil, že Západ nebyl nejistý ohledně toho, jak daleko čínská domácí výroba čipů ve skutečnosti pokročila.

Záznam LineShine na tuto otázku rozhodně odpovídá. Použití vlastního procesoru Armv9 se zjevnou domácí pamětí s vysokou šířkou pásma naznačuje, že Čína vybudovala životaschopný paralelní výpočetní zásobník, který se nespoléhá na GPU Nvidia nebo standardní HBM od obvyklých korejských dodavatelů. Pro odvětví umělé inteligence, které bylo nuceno najít řešení pro kontroly exportu čipů v USA, má existence konkurenceschopné domácí platformy HPC váhu daleko za žebříčky superpočítačů – ukazuje to, že sankcionované dodavatelské řetězce lze nahradit, alespoň na špičkové úrovni tradičních počítačů.

Další hybatelé na seznamu

67. žebříček TOP500 zahrnoval další pozoruhodné posuny. Systém HPC7 společnosti Eni v Itálii vstoupil na šesté místo a dosáhl 571,5 petaflop výkonu FP64 na stejné platformě HPE Cray EX4000 a APU AMD Instinct MI300A, které používá El Capitan, ale zhruba na 30 % svého rozsahu. S HPC7 má nyní Itálie více počítačů uvedených v žebříčku TOP500 než kterákoli jiná evropská země, čímž předčí Německo, které stále drží jediný další exascale systém v Evropě.

Seznam také znamenal institucionální přechod. Skupina ISC oznámila, že předá správu nad seznamem TOP500 společnosti ACM SIGHPC, což znamená, že budoucí hodnocení ponesou vyhrazená čísla DOI, což usnadní odkazování na konkrétní vydání seznamu v akademické práci.

Pro svět superpočítačů je výsledek LineShine probuzením. Čína se nejen vrátila do žebříčku, ale vrátila se na úplný vrchol, s domácím křemíkem a architekturou, která se vymyká z formy ovládané GPU.

Udržujte si náskok před AI

Od exascale superpočítačů po čipy AI nové generace, AI Buzz Wire pokrývá hardware pohánějící budoucnost umělé inteligence.

Přečtěte si další zprávy o AI →