245万個のCPUコア、中国スーパーコンピューティング「霊晟（LineShine）」が2EFlopsを突破

2026年4月末、中国国家超級計算深圳センター（（National Supercomputing Center in Shenzhen、略称はNSCC-SZ）によって開発された新世代のエクサスケールスーパーコンピューティングシステム「霊晟」（LineShine）が、全機テストを完了した。最近、関連論文でこの超算の具体的なアーキテクチャと詳細なパラメータが正式に公開された。同システムは、CPUプロセッサのみ（GPUアクセラレータは不使用）という独自の技術路線で、さらにプロセッサ、ストレージ、相互接続ネットワークに至るまで、すべて中国独自の技術が採用されている。ピーク性能は2EFlopsを超え、チップ規制下での中国の打開策に対する世界的な関心を集めている。

245万個のCPUコア、ピーク性能は2ExaFlops超

関係者によれば、LineShineシステムは20,480台の計算ノードで構成され、各ノードにはARMv9アーキテクチャに基づくLX2プロセッサが2基搭載されている。全システムで合計40,960基のプロセッサ、245万個以上のCPUコアを有している。ノード間は高速ネットワークで相互接続され、デュアルプレーン・マルチレールのFat-Treeトポロジを採用し、各ノードの帯域幅は1.6 Tb/sとなっている。

詳細を見ると、各LX2プロセッサには2つのコンピューティングチップレットが集積され、合計304個のCPUコアを搭載している。8つのクラスタに分かれており、各クラスタは38個のCPUコアを持っている。各コアは32KBのL1命令キャッシュと32KBのL1データキャッシュを備え、各クラスタは28.5MBのL2キャッシュを共有する。

全CPUコアはArm SVE（スケーラブルベクター拡張）およびSME（スケーラブルマトリクス拡張）をサポートしており、FP64、FP32、BF16、FP16、INT8など多様なデータ形式のAIトレーニングおよび推論タスクを直接かつ効率的に処理できる。各LX2プロセッサは、FP64/FP32精度でそれぞれ最大60.3/120.6 TFLOPS、BF16/FP16精度で240 TFLOPS、INT8精度で960 TOPSの演算性能を提供する。

LX2は、日本のスーパーコンピュータ「富岳」のA64FXプロセッサと同様のハイブリッドメモリ設計を採用：各LX2プロセッサは、合計32GB容量のHBM高帯域幅メモリ（8個で構成）を集積し、総帯域幅は4TB/sを達成している。同時に、最大256GBの外部DDR5メモリもサポートする。この設計により、CPUは同一メモリ空間内で大規模な科学データセットを処理でき、従来のCPU-GPUヘテロジニアスアーキテクチャにおける頻繁なデータ転送のオーバーヘッドを回避できる。さらに、チップ内蔵のSDMAエンジンがHBMとDDR間のデータをインテリジェントにスケジューリングする。これは、精密なメモリ管理が要求されるAIトレーニング負荷において特に重要だ。

LineShineシステム全体には、92台のコンピュータラックに分散された47,000個のCPUが含まれ、100万ポートの相互接続、36台のネットワークラック、67台のストレージラック、428個のストレージノード、10TB/sのストレージ帯域幅、総ストレージ容量650PBを備える。

63億パラメータの地球観測生成圧縮モデルのトレーニングにおいて、LineShineシステムのBF16実効性能は1.543 ExaFLOPS、ピーク性能は2.166 ExaFLOPSに達した。

国家超級計算深圳センター長、「霊晟」システム総設計者の盧宇彤（ルー・ユートン）氏は、「『霊晟』は、実効性能で2EFlops（FP64）を超えた世界初のスーパーコンピュータだ。中国国産の高性能CPU、オンチップ高帯域幅メモリ、高速相互接続ネットワーク、高スループットストレージ、3次元フローティング直交構造、全液冷冷却といった中核的なイノベーションに依存し、アーキテクチャ、性能、消費電力、プログラミング、拡張性、信頼性の6つの技術的ブレークスルーを実現した。ハードウェア・ソフトウェアの全スタックが自主制御可能だ。自社開発のオンチップ多精度混合計算加速フレームワークと、ドメイン指向の超知能融合ソフトウェアプラットフォームは、科学計算、工学計算、知能計算の『三つの計算を一つに融合』を統一的にサポートし、分子動力学、流体シミュレーション、生命科学、AI大規模モデルのトレーニング推論などの大規模分野で、国際的にリードする性能を達成している」と述べた。

（原文：https://www.icsmart.cn/105062/）