414.7億原子！這一次，中國超算把微觀世界算到了世界第一

當“414.7億”這個數字出現在屏幕上的時候，整個實驗室都沸騰了。

這不僅僅是一個枯燥的統計數字，它代表著人類首次以第一性原理級的超高精度，在接近真實尺度的微觀世界中，成功完成了414.7億原子規模液態水分子的動力學模擬。更令人振奮的是，完成這一壯舉的，是一支純國產的“夢幻組合”：由中科曙光提供的scaleX萬卡超集群，與龍訊曠騰的MatPL-2026.3軟件，在國家超算互聯網核心節點上攜手，將此前由他們自己創造的290億原子世界紀錄，一口氣提升了43%。

在機器學習力場（MLFF）這一科學計算前沿賽道，中國力量再次站上世界舞臺中央！這一突破，不僅讓全球目光再次聚焦中國科研，更為“AI for Science”的戰略布局，提供了堅實硬核的實踐支撐。

MatPL：打開量子世界大門的“萬能鑰匙”

在深入了解這次破紀錄背后的技術攻堅之前，我們有必要先認識一下本次的主角之一：MatPL軟件。

如果以我們非專業人士的視角來看，MatPL則顯得非常神秘，因為大部分人可能都是首次接觸到它。通俗地講，MatPL是龍訊曠騰自主研發的機器學習力場（MLFF）開源軟件包，是AI與材料科學深度融合的核心計算工具。它廣泛應用于多晶材料、先進半導體制程、固態電池界面、合金設計、生物大分子等前沿科研與產業場景。MatPL通過學習第一性原理高精度數據構建模型，兼顧了量子級計算精度與分子動力學的超高模擬效率，破解了材料計算領域“精度與規模不可兼得”的行業痛點。

MatPL-2026.3 最新版本在訓練效率、并行能力、內存優化上實現全面突破，打破跨節點并行的行業瓶頸，成為本次 414.7 億原子規模世界紀錄模擬的核心軟件基石。

突破千卡異構并行計算痛點

理論上，軟件準備好了，堆砌更多的計算卡似乎就能解決問題。但現實遠比理論復雜。當計算規模從幾百卡擴展到4096張異構加速卡時，一系列“攔路虎”便冒了出來。

痛點一：算力的“延遲黑洞”。隨著節點增多，數據通信的延遲和帶寬瓶頸會成倍放大。如果網絡跟不上，算力再多，也只能在無休止的“等數據”中空轉，形成吞噬效率的“黑洞”。

痛點二：軟硬件的“水土不服”。通用硬件在跑特定科學計算時，往往無法充分發揮潛力。就像一輛頂級賽車，如果輪胎和路面不匹配，再強的發動機也跑不出好成績。

痛點三：AI與科學的“隔閡”。AI芯片擅長的是低精度的矩陣運算，而科學計算追求的是高精度的物理模型。如何讓AI的“特長”服務于科學的“剛需”，是一道世界級難題。

正是這些痛點，讓全球絕大多數超算集群徒有“萬卡之名”，卻難有“萬卡之實”。而中科曙光與龍訊曠騰的此次合作，恰恰為破解這一系列難題，交出了一份近乎完美的全自主化答卷。

scaleX萬卡超集群：為科學計算定制的“超級引擎”

作為部署于國家超算互聯網核心節點的主力算力設施，scaleX萬卡超集群絕非算力硬件的簡單堆砌，而是一套從底層芯片架構到上層軟件適配全鏈路深度重構的算力系統。目前，該核心節點已完成3套scaleX萬卡超集群的落地部署，可對外提供超3萬卡的國產AI算力，成為支撐“AI for Science”重大科學工程、筑牢我國科研自主可控算力底座的核心載體。

首先，scaleX萬卡超集群攻克高密度算力集成難題，使其算力密度比肩國際頂尖水平。

長期以來，散熱能力是制約計算集群算力密度提升的頭號瓶頸。scaleX依托中科曙光自研的浸沒式相變液冷技術，徹底打破了這一限制。這套業界公認最高效的散熱方案，讓集群實現了單柜640張加速卡、860千瓦功耗的驚人集成密度，相較傳統數據中心20-40千瓦的單柜通用標準，實現了數十倍的算力密度躍升，整體水平比肩甚至超越國際頂尖同類產品。與此同時，該液冷系統可將數據中心PUE降至1.04，在釋放海量算力的同時，保障了數千卡規模并行任務的長期穩定運行，從根本上規避了超大規?？茖W模擬中因單點硬件故障導致全任務失敗的核心風險。

第二，全棧高速互聯體系，讓每一份算力都用在科研刀刃上。

一直以來，對于超大規模科學計算而言，“堆得起算力”只是基礎，“用得好算力”才是核心競爭力。scaleX采用超節點架構設計，搭配國產自研的scaleFabric 400G RDMA高速網絡，構建了從卡內、卡間到跨節點的全層級高速互聯體系，實現了卡間448GB/s的超高通信帶寬，徹底打通了大規模并行計算的通信瓶頸。

本次世界紀錄級模擬的實測數據給出了最直觀的印證：在4096張異構加速卡全并行運行的場景下，集群整體通信開銷僅占4.92%，核心計算占比始終穩定在90%以上，同時實現了高達88%的弱擴展效率。近乎線性的擴展表現，不僅保障了本次超大規模模擬的順暢完成，更意味著即便后續集群擴容至十萬卡級別，算力效能也不會出現大幅衰減，為沖擊更高量級原子模擬預留了充足空間。

第三，scaleX可以更好支撐科學計算需求。

不同于面向通用AI訓練的算力集群，scaleX從設計之初就錨定前沿科學計算的核心需求。硬件層面，它兼容多品牌國產異構加速芯片，原生支持全系列精度算力覆蓋，完美匹配第一性原理計算對精度的嚴苛要求，真正兼顧了模擬結果的“準”與計算過程的“快”；架構層面，其“存、算、網、管”全棧深度協同的緊耦合設計，大幅降低了科研軟件的適配與優化成本，本次與龍訊曠騰MatPL軟件的深度協同調優，正是這套架構軟硬協同優勢的集中體現。

本次刷新世界紀錄，也體現了國產軟硬件從技術適配、團隊協同到平臺賦能的全鏈路深度融合，而非單一環節的單點突破。雙方團隊不僅基于MatPL軟件的核心計算模塊，創新性地應用AI芯片的TensorFloat-32算力，將多精度計算的優勢發揮到極致，更通過對編譯器、數據庫等全棧技術的協同優化，讓開發者無需編寫底層代碼，就能充分調用硬件的全部性能潛力。

對于此次國產算力適配的初衷與落地價值，北京龍訊曠騰科技有限公司總經理田洪鎮表示，推進國產算力適配，既是應對國際算力封鎖的必然選擇，也看重其落地可行性與長期產業價值。中科曙光提供的專業轉化工具，可將MatPL軟件原本基于GPU開發的架構，順利適配至曙光X86與DCU卡架構，大幅降低了跨平臺適配成本；而適配落地后，無論是聯合打造軟硬件一體化解決方案，還是依托超算互聯網架構優化算力服務，都形成了正向循環。優質算力能顯著提升軟件使用體驗，軟件的普及應用也能進一步釋放國產算力的核心價值，最終實現軟硬件雙向共贏。

而這套深度適配能夠高效落地，離不開“懂行”團隊構建的高效協同機制。中科曙光解決方案與創新業務總經理張磊介紹，雙方團隊均擁有深厚的材料物理專業背景，極大降低了跨領域溝通成本，能夠面對面快速對齊算法優化方向與硬件架構優勢，形成了高效聯動的協同研發機制，為本次技術突破提供了核心保障。

依托國家超算互聯網平臺，這套世界級的頂尖算力，真正實現了“開箱即用”的普惠化。無論是高校的科研人員，還是企業的研發團隊，再也不用砸重金、耗精力自建動輒千萬級的超算集群，只要有研發需求，隨時隨地都能按需調用這套頂尖算力，。曾經僅供國家級實驗室的高端超算，徹底走出了象牙塔，變成了人人可及、能真正賦能產業的普惠研發工具。

從能用到好用，國產算力的“質變”時刻

此次414.7億原子模擬的破紀錄成果，絕非單純的技術指標刷新，更標志著國產算力在科學計算領域，完成了從“能用”“好用”到“世界領先”的關鍵質變。

它既印證了龍訊曠騰與中科曙光這對國產軟硬件“黃金搭檔”的強大實力，在AI for Science賽道跑出了令世界矚目的中國速度；也打通了算力賦能真實科研的落地鏈路：700多納米的模擬尺度已能覆蓋合金界面、半導體器件、固態電池等前沿領域的真實場景，為科學家提供了原子級精準研發的核心工具；更推動覆蓋“算法-算力-應用”全鏈條的自主科學計算生態初具雛形，未來通過智能體等輕量化入口還將進一步降低使用門檻，為高端算力的普惠化鋪平了道路。

2026年政府工作報告明確提出，要加快算力基礎設施高質量建設，完善全國一體化算力網絡，強化算力對科技創新的核心支撐，筑牢高水平科技自立自強的堅實底座。本次國產軟硬件的協同突破，正是對這一國家戰略部署的生動踐行。

414.7億原子的突破，只是一個開始。伴隨國產算力集群的升級，原子模擬的“千億、萬億時代”正加速到來。曾經在全球科學計算賽道奮力追趕的中國算力，正持續為一代代科研人探索微觀世界的星辰大海，筑牢了堅不可摧的算力底氣。