2022全球超算排行榜：美国重夺王座，中国总量蝉联第一

2022全球超算排行榜：美国重夺王座，中国总量蝉联第一

超级计算机的竞争从未如此激烈，一场围绕每秒百亿亿次浮点运算的科技角逐正在重塑全球计算格局。

2022年5月30日，在德国汉堡举行的ISC 2022大会上，第59期全球超级计算机TOP500榜单正式揭晓。美国橡树岭国家实验室的Frontier（前沿）系统以1.102 Exaflop/s的峰值性能终结了日本富岳（Fugaku）连续两年的统治地位，成为全球首个突破百亿亿次级计算能力的超级计算机。

令人惊叹的是，Frontier的计算能力甚至超过榜单第二名至第七名的性能总和，独占整个TOP500榜单计算能力的四分之一。该系统由74个重达3600公斤的机柜组成，搭载AMD第三代EPYC定制处理器，核心数量高达8,730,112个，同时以52.23 gigaflops/watt的能效比成为全球最节能的超算系统。

01 全球十强格局：美国主导，中国坚守

2022年超算TOP500榜单前十名呈现鲜明的梯队分布：

第一梯队由美国的Frontier领衔，其1102 Pflop/s的运算速度达到日本Fugaku（442 Pflop/s）的2.5倍之多。芬兰LUMI系统以151.9 Pflop/s位列第三，成为欧洲最强超算。

第二梯队包含美国的Summit（148.8 Pflop/s）和Sierra（94.6 Pflop/s），分别占据第四和第五席位。

中国两大系统坚守前十阵营：无锡的神威·太湖之光以93 Pflop/s位列第六，广州的天河二号A以61.4 Pflop/s排名第九。这两台曾登顶全球的元老级系统，在各国新一代E级超算冲击下依然保持竞争力。

值得关注的是，榜单前十中美国占据五席（第1、4、5、7、8名），欧洲占据三席（第3、10名），亚洲仅日本（第2名）和中国（第6、9名）上榜。

02 国家实力版图：中国总量第一，美国性能称霸

在超算500强国家分布中，中美两国占据绝对主导地位：

中国以173台的上榜总量蝉联首位，在500强系统中占比达到34.6%。

美国以126台的数量位居第二，但凭借Frontier的突破性性能，在计算能力总量上实现反超。

从制造商维度观察，中国联想继续保持全球最大超级计算机制造商的地位。技术路线方面，AMD处理器在前十系统中表现亮眼，其中五台采用AMD芯片，远超英特尔。

业内专家指出，中国可能隐藏了部分实力。有消息称中国已研发出性能达1.3 Exaflop/s的“神威·海洋之光”和“天河三号”系统，但未参与本次排名测试。这种低调策略与近年来美国对中国超算领域的制裁密切相关。

03 技术演进：E级时代正式开启

Frontier的问世标志着超级计算正式进入百亿亿次级（Exascale）时代。相较于传统超算，新一代系统呈现出三大技术特征：

异构计算架构成为主流。Frontier每个节点配备64核AMD EPYC CPU和四块AMD Instinct MI250X GPU加速器，实现CPU与GPU的协同计算。

能效比大幅提升。Frontier以21100KW的功耗实现1102 Pflop/s性能，能耗表现显著优于日本Fugaku（29899KW对应442 Pflop/s）。

高速互连技术突破。英伟达与微软合作开发的Azure云超算平台采用Quantum-2 InfiniBand网络，传输速度高达400吉比特每秒，为分布式计算提供新可能。

04 应用场景：从科研到民生的多元渗透

现代超级计算机已从传统的军事用途（密码破译、武器设计）扩展到更广泛的领域：

疫情防控中，超算系统加速病毒基因组测序和药物分子模拟，大幅缩短疫苗研发周期。

气候变化研究领域，LUMI等系统被用于构建高精度气候模型，预测全球变暖趋势。

商业创新方面，微软与英伟达合作开发的AI超算平台，为企业提供复杂市场分析和数据挖掘能力。

基础科研中，中国科大曾在“神威·太湖之光”上实现千万核心并行的第一性原理计算模拟，推动材料科学突破。

这些应用充分证明，超级计算机已成为国家科技竞争力的核心指标，其发展直接影响着多领域的技术创新速度。

超级计算机的竞争版图仍在动态变化中。2022年11月更新的榜单显示，意大利的Leonardo系统跃居第四，但Frontier的领先地位依然稳固。

中国虽未公开其新一代E级系统性能数据，但神威·海洋之光和天河三号的研发进展表明，全球超算竞赛的下一回合已然开启。这场围绕计算极限的科技角逐，最终将推动人工智能、气候模拟、生物医药等关键领域实现系统性突破。