在先进制造迈向“精细化、极端化、智能化”的今天，电磁仿真作为航空航天、海洋装备、电子信息等领域的核心研发工具，工业界对电磁仿真的诉求愈发明确：算得更大、算得更快、算得更准。近日，西安电子科技大学（以下简称“西电”）与国家超级计算深圳中心（以下简称“深圳超算”）共同发布在电磁仿真领域的联合创新突破：西电自研的三维全波电磁仿真与设计软件LASPCEM在“灵晟”国产超算上实现了百万核级大规模并行求解，求解规模刷新国际纪录，为我国先进制造打造了高性能、自主创新的新引擎

芯算融合：从超算系统到算法的协同优化

作为西电电磁场与微波技术国家重点学科的标志性成果，LASPCEM（Large Scale Parallel Computational Electromagnetics）软件在西电张玉教授团队带领下，历经近20年打磨，已形成集电磁仿真、优化设计、测量计算三大类求解器于一体的三维全波电磁仿真平台。

面对先进装备精细建模、万波长级舰船散射分析及太赫兹频段仿真带来的计算量激增，LASPCEM发挥多算法融合与超大规模并行优势，基于“灵晟”国产超算深度适配优化，化解传统方案在数百万级稠密矩阵求解中面临的“内存爆炸”与“计算耗时”双重困境。

此次合作聚焦于LASPCEM核心求解器在“灵晟”系统上的深度优化，西电团队围绕“灵晟”的NUMA架构、矩阵运算、高速网络等特性，进行了多项技术创新：

1. 并行策略精细化调优

结合”灵鲲”LX2 CPU架构优化进线程配比，采用16进程，每个numa 1个进程，每个进程分配36线程，使得算力利用率最大化；采用512×512矩阵分块技术，平衡计算密度与缓存命中率；结合灵启高速互联网络与SDMA（系统直接内存访问）技术加速进程间通信，将广播时延降低80%，显著提升多节点协同效率。

2. LU分解热点加速

LU分解是稠密矩阵求解的核心步骤，其热点计算集中在余相更新过程的矩阵运算。团队充分利用“灵晟”LX2处理器内置的矩阵运算加速单元，对通用矩阵乘法操作进行指令级优化，相比优化前，不同维度矩阵的分解速度提升显著，部分场景下加速比超过2倍。

3. 混合精度求解创新

针对大规模矩阵的内存与计算瓶颈，结合“灵晟”的LX2 CPU支持混合精度的优势，西电团队提出“单精度分解+迭代修正”的混合精度方案：矩阵分解阶段采用单精度降低计算量与内存占用，后续通过迭代算法逐步逼近双精度精度要求。实测显示，该方法使矩阵分解时间减少45%以上，峰值内存占用降低43%，同时保持最终结果的数值稳定性。

刷新国际稠密矩阵求解纪录，赋能工业软件生态

近期，西电联合深圳超算团队在“灵晟”超算上完成了里程碑式验证：

●百万同构核并行计算：实现了国产百万同构核并行矩量法仿真，从十万核到百万核的并行规模，强可扩展效率达56.2%，具有良好的并行效率，领先行业同类应用。

●规模全球领先：成功求解维度达516万的复数稠密矩阵，突破了高阶矩量法、复数稠密矩阵并行直接求解的最大规模，标志着我国在高频复杂电磁仿真领域的算力与算法能力进入世界靠前梯队。

以上突破不仅是电磁仿真领域的一次技术跨越，更是我国工业软件自主化进程中的生动注脚，为国内工业软件生态建设和产业落地提供了三重价值：

1. 自主可控的技术闭环

面对高端电磁仿真工具受制于人的严峻挑战，此次合作打通了“灵晟”国产超算（底层算力）、LASPCEM自主求解器（核心算法）与航空航天、海洋装备（应用场景）的全链路，形成了完全自主的技术链条，为关键领域研发筑牢安全防线。

2. 先进制造研发的“加速器”

百万核级并行与516万维矩阵求解能力，可支撑隐身战机气动-电磁耦合设计、大型舰船全舰RCS（雷达散射截面）计算、5G/6G基站阵列天线优化等“国之重器”的研发需求，将传统需数周的仿真任务压缩至小时级，大幅缩短产品研发周期。

3. 生态辐射效应

此次合作形成的“超算平台+科研算法”协同创新模式，可为其他工业软件的自主研发提供参考范式。深圳超算“灵晟”平台的易用性，如自研统一并行框架、友好的开发接口，也将降低更多科研团队与企业的算力使用门槛，推动国产工业软件从“单点突破”走向“生态繁荣”。

未来，西电将携手深圳超算，以“灵晟”为基，驱动LASPCEM持续创新，加速工业场景落地，为制造强国建设注入源源不断的自主算力动能。