我國自主研發“星河超算”系統 實現多領域應用突破

來源：科技日報

科技日報記者 劉俠

技術架構可降低20%建設成本、提升30%并行效率、減少90%運維點位……記者4月16日從中物院成都科學技術發展中心（以下簡稱“成都科技中心”）了解到，由該中心自主研發、曾在2025年中國算力平臺與應用大會（第三屆）上首次發布的“星河超算”系統，目前已在國家超算成都中心、四川長虹、西南科技大學等實現廣泛運行，成功實現“國產無盤超算”多領域應用突破。

傳統超算系統構架包括計算網絡、存儲網絡和管理網絡等，在超算運行中類似于“高速公路”“快速通道”“城鎮道路”，它們彼此通過不同協議進行互通。而新型的“星河超算”系統則基于單層RDMA（遠程直接內存訪問）網絡無盤超算技術，將上述三者采用統一協議進行交互，提升超算系統的運行效率。

“此前業內廣泛采用國外超算系統內核與架構，對‘國產無盤超算’存有疑慮。”成都科技中心四室主任、“星河超算”系統研發團隊負責人劉曉毅說，為打破這一“瓶頸”，從2011年開始，團隊成員獨立研發了基于千兆以太網的無盤超算技術，實現系統內核信息協議優化，并進一步自主研發內核模塊、計算協議互通優化模塊，最終在不影響傳統開發者和用戶計算環境的條件下，實現了單層RDMA（遠程直接內存訪問）網絡無盤超算。經實測，開源和商業程序在“星河超算”系統上均可觀察到以單節點為基準、千核級強擴展并行效率超100%的超線性加速。

從2025年起，“星河超算”取得第一個商業訂單后，目前已向全國20余家單位提供技術服務，逐步形成從場地設計、硬件選型、超算環境到管理系統部署的全棧解決方案能力。目前，成都科技中心與西南交通大學材料學院合作建設了“星河”二號超算集群，與國家超算成都中心合作共建全國產處理器和加速卡異構計算的“云河”超算集群，大幅提升國產超算硬件并行計算效率；與西南科技大學合作共建“山河”超算集群支撐其教學科研工作的超算需求；向中國電建、浙江大學、四川大學、河海大學等國內企業和科研院所提供超算機時和計算仿真服務。

針對長虹集團推進“智改數轉”過程中，產品研發過程中的多領域工程計算需求受困于算力短板。成都科技中心承建了長虹集團智慧仿真中心（“虹河”集群），節省20%硬件成本與90%運維點位，內核級重構實現系統調用兼容，可直接適配多生態專業軟件。

“成都科技中心以‘三中心、一平臺’為核心，將企業需求轉化為標準任務、集中管控數據、提供彈性算力，并鏈接外部科研力量破瓶頸，平臺硬件國產化率超95%。”劉曉毅說，目前已支撐長虹多個子公司仿真任務，計算周期縮短三分之二、計算成本降低70%；技術上，相同硬件運行同一仿真算例，10節點并行效率從47%升至86%，計算速度提升80%、能耗降低45%。作為智能制造“算力+生態+協同”的典型實踐，在2025年中國算力平臺與應用大會發布后獲業內廣泛關注。

據了解，除系統底層技術外，成都科技中心還研發了適用于工程科學計算的前端程序，正在全國各大超算中心、高校和企業得到應用。