近日，在第七屆中國超級算力大會（ChinaSC 2025）上，《2025中國高性能計算機性能TOP100排行榜》正式揭曉。榜單顯示，由某服務器供應商研制、2023年部署于某超算中心的主機系統(tǒng)仍居榜首，測試性能達487.94 PFLOPS（約48.79億億次每秒），“神威·太湖之光”和“天河二號” 依然穩(wěn)居第四和第六位。

而榜單的前10名中，有一個關鍵詞出現(xiàn)頻率極高——“異構眾核”?？梢?，在這些頂尖系統(tǒng)中，異構眾核架構扮演著至關重要的角色，為復雜科學計算與AI訓練的融合提供了堅實基礎。

▲來源于中國高性能計算機性能TOP100排行榜官網(wǎng)

在高性能計算領域，異構眾核架構正迅速成為應對復雜計算挑戰(zhàn)的關鍵技術。這種架構通過將不同特征的計算核心有機整合在一顆芯片上，實現(xiàn)了計算效率的質的飛躍。傳統(tǒng)上，CPU適合處理復雜邏輯和控制密集型任務，而GPU則擅長并行處理數(shù)據(jù)密集型任務。異構眾核架構成功打破了這一界限，創(chuàng)建出一種更立體化的計算邏輯。

從技術角度來看，異構眾核將不同架構的計算核心依據(jù)相關技術標準和規(guī)范有機內在融合在一顆芯片上，任務由最合適的工作單元來承擔，不同異構內核之間實現(xiàn)協(xié)同計算。其在構建專用領域最大優(yōu)勢在于可根據(jù)領域的應用需求在芯片的系統(tǒng)架構設計中，靈活的分配通用計算與加速部分的配比，并且根據(jù)領域應用的特點設計為某個特定的領域問題設計專用的計算架構，同時在編程性上通過統(tǒng)一的編程模型實現(xiàn)異構系統(tǒng)的無縫整合。

此前，在接受媒體采訪時，太初元碁首席運營官喬梁對此作了一個生動的比喻：“異構眾核相當于三維立體網(wǎng)狀結構，類似于城市里的交通路線，是普通道路、高架隧道和高速路的組合，而CPU和GPU則分別像是密度高的復雜道路和純高速公路?！边@種架構設計的優(yōu)勢在于，它能夠根據(jù)應用需求，靈活分配通用計算與加速部分的配比，為特定的領域問題設計專用的計算架構。

“沒有高性能計算，就沒有大模型” 已成為共識。當前，AI正加速從“認知引擎”轉向“智能行動主體”，而AI與數(shù)據(jù)深度融合也成為重塑創(chuàng)新增長的關鍵。而隨著人工智能技術的高速發(fā)展，高性能計算與AI的融合已成為不可逆轉的趨勢。

TOP100榜單也佐證了HPC+AI的發(fā)展趨勢。中科院計算技術研究所副研究員袁良在對榜單進行解讀時指出，在應用領域方面，應用于“算力服務”的系統(tǒng)性能份額占比最多，占到71.30%。算力服務應用領域覆蓋了大模型訓練、推理、數(shù)據(jù)挖掘等多樣化市場形態(tài)。

▲圖片來源：光明網(wǎng)

作為HPC+AI的踐行者，太初元碁正致力于以高性能計算為突破口推動AI與數(shù)據(jù)深度融合來賦能產(chǎn)業(yè)轉型升級。目前，HPC+AI的融合模式正在多個領域展現(xiàn)出強大的應用潛力。

在氣候氣象領域，基于對全球大氣和氣候的海量數(shù)據(jù)，該領域常借助高性能計算來開展科學研究。AI大模型引入后，短臨預報的預測耗時可以從過往的6小時縮短到1小時，這是HPC+AI提升效率和準確度最直觀的一個應用領域。

在生物醫(yī)藥領域，新藥研發(fā)的“雙螺旋”正在形成：AI大模型利用其強大的模式識別能力，從數(shù)以億計的分子組合中篩選出最具潛力的候選藥物，將過去需要數(shù)年的篩選工作縮短至幾周甚至幾天。而被選中的候選藥物，則需要通過HPC進行精確的分子動力學模擬，預測其與靶點蛋白的結合效果和潛在副作用。

在能源勘探領域，AI通過學習海量的地震波數(shù)據(jù)，能夠以前所未有的精度勾勒出地下深處的地質構造。而一旦確定了潛在的油氣藏，HPC便會通過復雜的流體力學模擬，優(yōu)化鉆井方案和開采策略。

在具體實踐中，太初元碁與合作伙伴成功實現(xiàn)了AlphaFold3蛋白預測模型的全復現(xiàn)，打造了國產(chǎn)醫(yī)藥大模型；還構建了全國首批面向新能源深度優(yōu)化場景下的行業(yè)應用大模型基座。這些成就得益于太初元碁在異構眾核架構上的持續(xù)投入。

此外，太初元碁推出的 Teco SuperPod 128高密液冷智算集群，采用高效液冷技術，空間利用率較傳統(tǒng)方案提升100%，助力智算中心系統(tǒng)PUE值降至1.1，達到全球領先水平。該高密液冷智算集群已服務200余家高校企業(yè)，支持超1200千萬億次/秒浮點運算算力需求。

未來，太初元碁將憑借在高性能計算領域的優(yōu)勢，持續(xù)深耕HPC+AI，并攜手產(chǎn)業(yè)上下游伙伴致力于實現(xiàn)一個CPU、GPU與各類異構計算單元高效協(xié)同的未來，共同邁向超越單一技術追趕、構建自主創(chuàng)新生態(tài)的廣闊前景。