EFLOPS

EFLOPS（ExaFLOPS）是衡量計算機或智慧型算力規模的性能單位，表示每秒可執行一百億億次（10^18）浮點運算。它是當前超級計算機追求的前沿性能指標，用於衡量頂尖計算系統處理複雜模擬與人工智慧訓練等任務的能力。

全球已有多個超級計算機系統突破EFLOPS級算力，例如美國的“Frontier”和“El Capitan”。中國算力基礎設施發展迅速，截至2024年6月，全國算力總規模達246EFLOPS；在智慧型算力方面，2024年中國智慧型算力規模達725.3 EFLOPS，2025年達1037.3 EFLOPS。

基本含義

EFLOPS是衡量計算設備性能的單位，指每秒可執行的浮點運算次數（Floating-point Operations Per Second），全稱為ExaFLOPS，表示每秒一百億億次（10^18）浮點運算。EFLOPS是國際通行的十進制算力單位體系中的高級單位，位於PFLOPS（千萬億次）之上，用於衡量超級計算機及大規模智慧型算力集群的頂尖計算能力。

我國智慧型算力規模已超過1590 EFLOPS，位居全球前列。2024年中國智慧型算力規模為725.3 EFLOPS，2023年為416.7 EFLOPS，增長迅速。

發展歷程

2022年，美國橡樹嶺國家實驗室的超級計算機“Frontier”成為全球首台經確認突破1 EFLOPS的超級計算機，其LINPACK性能為1.206 exaFLOPS。2024年，美國阿貢國家實驗室的“Aurora”超級計算機成為第二台突破百億億次計算能力的系統，高性能LINPACK基準運算速度為每秒1.012 exaFLOPS。同年，搭載AMD Instinct MI300A APU的“El Capitan”超級計算機以1.742 exaFLOPS的HPL性能登頂Top500榜單，成為當時全球最快的超級計算機。與此同時，中國智慧型算力規模快速攀升：2023年為416.7 EFLOPS，2024年達725.3 EFLOPS，2025年預計達1037.3 EFLOPS，到2026年初已超過1590 EFLOPS，位居全球前列。

基本特徵

EFLOPS（ExaFLOPS）是衡量計算性能的單位，表示每秒可進行一百億億次（10^18）浮點運算。1 EFLOPS等於1000 PFLOPS（PetaFLOPS）。其計算規模極其龐大，相當於十億人每人拿著十億個計算器同時按下等號，也相當於全球80億人用計算器持續計算近40年才能完成其1秒的計算量。從硬體等效角度看，1 EFLOPS的算力約相當於5台天河2A超級計算機，或50萬顆主流伺服器CPU，或200萬台主流筆記本的算力輸出總和。

超級計算機的EFLOPS級別性能通常使用High-Performance Linpack (HPL)基準測試來衡量系統的雙精度（FP64）浮點運算性能。TOP500榜單同時發布Rmax（實際測得的最佳性能）和Rpeak（理論峰值性能）分數。隨著AI工作負載的普及，HPL-AI等混合精度基準測試也被用於評估，其測得的性能可能遠高於傳統HPL分數。

在AI計算領域，常使用FP32、FP16、FP8等較低精度格式。因此，在提及AI算力規模時（如“智慧型算力達XX EFLOPS”），其EFLOPS數值可能基於FP16等精度標準，與傳統基於FP64的HPL測試結果含義不同。

套用

EFLOPS級別的超級計算機主要用於模擬極端複雜的物理現象、加速新藥研發以及訓練巨型人工智慧模型等領域的頂尖計算能力。例如，在量子計算模擬中，EFLOPS級別的算力能夠更準確地模擬量子系統的行為，推動量子計算技術的發展和套用。例如，日本計畫於2024年上線的AI超算ABCI 3.0，基於英偉達H200 GPU構建，其AI算力設計目標為6 exaflops (FP16)。

在中國，EFLOPS已成為衡量和規劃地區及全國算力基礎設施發展的關鍵指標。例如，廣東省在2024年發布的規劃中提出，目標到2027年全省算力規模超過60 EFLOPS；此外，上海市計畫到2028年將智慧型算力規模提升至236 EFLOPS。

影響

EFLOPS級別的超級計算機將開啟科學研究和工程套用的新篇章，在量子計算模擬、宇宙演化模擬等極端複雜領域發揮巨大作用。截至2025年8月，全國算力總規模突破788 EFLOPS，其中智慧型算力占比接近30%。2024年中國智慧型算力規模達725.3 EFLOPS，同比增長74.1%；2025年達1037.3 EFLOPS，預計2026年超過1590 EFLOPS。區域算力也快速增長，例如截至2025年底，上海智慧型算力規模突破120 EFLOPS，占全國約8%；華南地區智慧型算力達23.9 EFLOPS。算力基礎設施正從“規模擴張”轉向“互聯互通”的高質量發展階段，重構智算生態。