算力巅峰 Lumina 项目，动用 7536 块 GPU，成功模拟宇宙第一缕光

麻省理工学院联合马克斯・普朗克天体物理研究所推出 Lumina 超大规模宇宙模拟项目，依托 Frontier 超级计算机，调用 7536 块 AMD Instinct MI250X GPU，搭配十万级 CPU 核心，还原宇宙从黑暗时代、出现第一缕星光，再到之后 20 亿年的演化全过程，模拟空间范围大约 16 亿光年，同时兼顾大尺度宇宙结构和单个星系诞生细节；过去想要高精度模拟早期宇宙，只能截取一小块区域，很难做到 “大范围 + 高精细” 同时满足，这次 Lumina 的模拟体积比此前顶尖同类模拟大上 100 倍，一共追踪约 4320 亿个分辨率单元，包含暗物质粒子与气体网格，峰值内存占用接近 600 TB，每一次完整快照就要占用 250 TB 存储空间，这项成果能帮天文学家解读韦伯望远镜拍到的远古星系，搞清楚早期恒星怎么发光、怎么电离星际气体，解开宇宙再电离时期的很多谜团。

下面把项目硬件、模拟范围、技术亮点分开整理清楚。

Lumina 项目硬件清单

• 运行平台：美国橡树岭国家实验室 Frontier 超级计算机
• GPU：7536 块 AMD Instinct MI250X
• CPU：105504 个 CPU 核心
• 计算节点：合计 1884 个计算节点
• 峰值内存：约 600 TB
• 单份快照占用：约 250 TB
• 总追踪单元：4320 亿个分辨率单元

模拟时间与空间参数表

核心技术亮点

1. 兼顾尺度：一边模拟整片大空间的物质聚集，一边看清单个早期星系诞生，解决过去 “要大就不够细、要细就做不大” 的矛盾。
2. 辐射传输加速：在 IllustrisTNG 星系形成框架基础上，增加 GPU 加速辐射求解器，计算星光和星际气体之间的相互作用。
3. 对准韦伯观测：输出数据可以直接和詹姆斯・韦伯空间望远镜拍到的高红移星系比对，用来验证理论模型。
4. 重现再电离：完整还原第一批发光恒星点亮宇宙、逐步把中性气体电离的全过程，也就是大家常说的宇宙第一缕光。

如果你想看懂这项研究，可以按这个顺序梳理信息。

第一，分清 “模拟第一缕光” 不是重现大爆炸，而是模拟第一批恒星点亮黑暗宇宙的阶段，起点是大爆炸之后四千多万年。

第二，看懂算力门槛，如果用一台普通家用电脑跑这套计算，需要几千年才能完成，只有顶级超算才能扛住这么大的数据量。

第三，理解它的科研用途，韦伯望远镜只能拍照，很难看到完整演化过程；这个模拟相当于给天文学家一套 “宇宙沙盘”，用来检验猜想。

第四，区分 Lumina 和别的早期宇宙模拟，它最大优势就是体积巨大，能够捕捉星系之间互相影响、物质长距离流动的宏观效应。

第五，后续可以关注团队放出的可视化素材以及配套论文，里面会给出远古星系的形成统计数据。

最后收个尾，动用 7536 块 GPU 的 Lumina 模拟，是当前早期宇宙模拟的一个算力高峰；它证明现在的超算已经有能力在超大范围内精细还原宇宙黎明，未来还会持续用来解释韦伯望远镜的新发现，帮人类搞懂第一批恒星和星系到底是怎么出现的。

【相关 FAQ】

问题 1：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光的项目叫什么名字？

回答 1：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光的项目叫做 Lumina，由麻省理工学院联合马克斯・普朗克天体物理研究所推出，跑在 Frontier 超级计算机上。

问题 2：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光，这个模拟覆盖多大范围？

回答 2：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光，整个模拟区域跨度大约 16 亿光年，模拟体积相比之前顶尖宇宙模拟提升大约 100 倍。

问题 3：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光，它模拟的是哪一段宇宙历史？

回答 3：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光，模拟从大爆炸之后约 4500 万年的黑暗时代开始，一直推演到大爆炸之后 20 亿年，覆盖宇宙黎明和再电离时期。

问题 4：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光，这项模拟有什么实际用处？

回答 4：动用 7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光，可以用来对照、解读詹姆斯・韦伯望远镜拍到的远古星系，检验星系形成理论，搞清楚第一缕星光如何改变整个星际介质。

【参考资料】

[2026-11-13]（算力巅峰！7536 块 GPU 模拟出宇宙第一缕光：重现 16 亿光年宇宙演化）快科技

[2026-11-13]（Lumina：7536 块 GPU 打造超大尺度早期宇宙模拟）什么值得买

[2026-10-26]（Supercomputer Simulation Maps Universe’s First 2 Billion Years）Impact Newswire

[2026-10-26]（Frontier impiega 7.536 GPU AMD per tracciare l'evoluzione dell'universo con Lumina）Hardware Upgrade

【免责声明】

7536 块 GPU 模拟宇宙第一缕光的 Lumina 项目信息整理自研究团队公开报道与预印论文；模拟结果属于理论模型推演，不等同于真实宇宙观测；后续结论、参数修正以正式学术论文以及天文台观测验证为准。