LUMI（Large Unified Modern Infrastructure）是由芬兰主导、EuroHPC JU（欧洲高性能计算联合体）支持建造的超级计算机系统。该系统部署在芬兰卡亚尼的芬兰IT科学中心，采用HPE Cray EX服务器架构，搭载AMD Epyc处理器及Instinct高性能显卡，理论峰值性能超过550 petaflops。截至2024年5月，LUMI在全球TOP500榜单中位列第五名，并保持欧洲最强超算地位 [2]。其应用领域涵盖气候建模、药物研发与人工智能，作为欧盟"数字孪生体"项目的核心算力平台，支持地球系统的高精度模拟 [1]。LUMI采用100%水力发电，余热回收系统可满足卡亚尼城镇20%的区域供暖需求，电源使用效率（PUE）达1.02。
- 建造地点
- 芬兰卡亚尼
- 建成时间
- 2022年
- 峰值性能
- 550 petaflops
- 能源供应
- 水力发电
- 应用领域
- 气候建模、人工智能
- 联盟国家
- 10个欧洲国家
建造背景
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LUMI项目于2020年启动，由惠普企业（HPE）获得EuroHPC超过1.6亿美元资金承建。作为欧洲高性能计算战略的关键设施，其建设目标包括：
- 突破超级计算机性能瓶颈，加速实现21百万兆级运算目标
- 通过国际合作提升欧洲科研竞争力，联盟成员国涵盖北欧、中欧十国
- 构建可持续计算范式，整合可再生能源与余热回收技术
技术架构
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系统采用模块化设计，核心组件包括：
- 计算节点：基于第三代AMD Epyc 64C 2GHz处理器，配备AMD Instinct MI250X加速器
- 存储系统：包含7GB闪存加速存储（LUMI-F）、80PB分布式文件存储（LUMI-P）及30PB加密对象存储（LUMI-O）
- 网络互联：使用HPE Slingshot-11网络技术，带宽达200Gbps
- 冷却方案：液体冷却系统结合卡亚尼的亚北极气候，降低能源消耗
性能表现
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LUMI在不同时期的TOP500排名呈现动态变化：
- 2022年5月：以151.9 petaflops的FP64性能首次上榜即位列第三
- 2023年11月：排名下降至第五，HPL性能保持379.7 petaflops [2]
- 2024年5月：维持第五名位置，仍是欧洲运算能力最强系统该系统在2023年同时获得全球效率第七高与速度第三快的双重认证。
应用场景
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作为多学科研究平台，其典型应用包括：
- 气候科学：支撑欧盟DestinE项目构建地球数字孪生体，模拟2050年极端气候情景 [1]
- 医学研究：加速药物分子动力学模拟与基因组学分析
- 工业创新：优化可再生能源系统设计与自动驾驶算法开发
- 人工智能：训练大规模语言模型与计算机视觉系统 [1]
能源管理
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LUMI的可持续性设计体现在：
- 绿色供电：完全使用瑞典Vattenfall公司供应的水电，年减少碳排放13,500吨
- 热能回收：通过Loiste Lämpö公司的管网，将计算废热转换为区域供暖能源
- 能耗效率：98%电能直接用于计算任务，PUE值1.02接近理论极限
国际合作
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LUMI联盟的运作机制包含：
- 资源共享：比利时、捷克等十国按投资比例分配算力配额
- 协同研发：建立跨国的联合研究团队攻克共性技术难题
- 知识转移：定期举办开发者峰会推广超算应用经验该系统标志着欧洲在高性能计算领域从技术引进到自主创新的战略转型。
