美国能源部创新公私合作伙伴模式，部署两台人工智能超级计算机

在算力需求爆发、科研问题日益“数据化”的当下，美国能源部（DOE）把国家实验室作为“科研级AI”的主阵地，宣布在橡树岭国家实验室（ORNL）部署两台新一代人工智能超级计算机Lux与Discovery。其中，Lux采用全新的公私合营合作机制加速落地，用于快速补齐“近端AI算力”；Discovery通过常规政府采购作为下一代旗舰系统接续Frontier。两台系统总投入超过10亿美元，由DOE与产业伙伴共同出资与共建，合作方包括AMD、HPE与Oracle。

一、两台系统的角色与技术路径

Lux：计划2026年初上线，用于大规模AI训练与分布式推理，定位为面向科研一线的“AI工厂”。Lux由AMD、HPE与ORNL协作建设，采用AMD Instinct MI355X GPU、AMD EPYC CPU与AMD Pensando网络，由HPE ProLiant Compute XD685直液冷节点承载，强调“安全、开放、高效”的AI软件栈与云样式访问，服务面向材料发现、能源系统仿真与工业流程优化等高频任务。根据ORNL与厂商信息，Lux还将借助Oracle Cloud Infrastructure（OCI）参与协同，强化平台化运维与资源调度能力。

Discovery：计划2028年交付并于2029年对用户开放，接替Frontier的“融合计算”主力。Discovery由HPE Cray Supercomputing GX5000平台构建，规划采用下一代AMD EPYC“Venice”处理器与AMD Instinct MI430X GPU的组合，目标是在整体性能上显著超越ORNL现役的Frontier，并在体系结构层面实现高性能计算、人工智能与量子系统的深度耦合。ORNL与厂商公开材料同时披露了面向新一代存储与互连的配套方案，强调在更小机房占地、更高每槽位功率密度与温水液冷条件下提升单位能效。

二、新型PPP合作机制：从“政府单向采购”到“共建共营”的跃迁

美国能源部的此次部署以全新的公私合作模式推进，主要表现在：

资金与建设：不是传统意义上政府一次性采购、厂商交付了事，而是政府与企业共同出资、共同建设、共同运营的框架。能源部明确提出允许公私双方共同投资、共同使用算力与基础设施，以此把“上架时间”从往常的“几年”压缩到“数月”，并以超过10亿美元的公私合计投入，快速形成国家级科研与主权AI所需的算力底座。
治理与分工：两台系统都托管在橡树岭国家实验室，由其作为用户设施统一运营；在主承包与技术牵头上采取“双轨”，Discovery由HPE牵头，Lux由AMD牵头，同时引入甲骨文的云基础设施能力，作为Lux AI集群的一部分，为后续的“云化协同”与跨站点资源编排预留接口。这样的角色划分，让“谁主导建设、谁提供关键能力、谁保障运行环境”一目了然。
资源共享与开放使用：DOE把“共享算力/基础设施”写入合作框架，一方面通过Lux先行提供“多租户、类云化”的访问方式，满足全国科研团队的快速训练与推理需求；另一方面，以“主权级、开放标准、联邦式”的架构，打通国家实验室之间的数据安全流动、模型迁移与实验对接，降低机构间协作的摩擦成本。这种“科研版AI工厂”思路，把以往“批次式、项目式”的排队使用，升级为更接近企业生产的“池化+切片”供给方式。

三、影响与展望

1. 供给模式的结构性转变

此次公私合营并非“临时拼团”，而是把资本、产品路线与科研任务嵌入到一个可复制的建设与运维框架中：共同出资→共享设施→共同受益。对产业侧而言，这意味着研发迭代与规模化部署不再完全依赖“周期性批量招标”；对科研侧而言，算力供给将由“大起大落”转向“持续补给”，减少“等机”的机会成本。

2. 从“项目契约”走向“生态契约”

Lux 把云样式、多租户与主权治理统一在同一栈里，Discovery则在系统架构上突出带宽、能效与可迁移性，两者共同指向一个事实：科研AI的主战场是“堆栈协同”。当OCI的网络与运维模型、HPE的液冷与存储、AMD的CPU/GPU/网络在国家实验室的主权域内形成稳定组合，就能把“算力的可靠交付”本身变成一种可交易的公共服务能力。

3. 国际竞争与“主权AI”话语

能源部、ORNL与厂商在多份报道中反复强调“主权AI工厂”与“美国AI堆栈”。这不仅是技术选型，更是制度供给与供应链安全的外化：数据主权、合规边界、能源与水冷资源的长期保障，都需要在“国家—实验室—企业”的三层结构里提前固化。公私合营的试点若运行顺畅，未来很可能成为美国在AI for Science领域的标准做法，并对欧洲与亚洲的国家级超算与科研云建设形成示范压力。

参考文献：

[1]Energy Department Announces New Public-Private Partnership Model, Two Supercomputers, to Accelerate American Dominance in Science and Technology[EB/OL].(2025-10-27). https://www.energy.gov/articles/energy-department-announces-new-public-private-partnership-model-two-supercomputers.

[2]Matt Bracken.Energy reveals plans for two new AI supercomputers at Oak Ridge[EB/OL].(2025-10-27). https://fedscoop.com/energy-partnership-amd-hpe-supercomputers-oak-ridge/.

[3]ORNL, AMD and HPE to deliver DOE’s newest AI supercomputers: Discovery and Lux[EB/OL].(2025-10-27). https://www.ornl.gov/news/ornl-amd-and-hpe-deliver-does-newest-ai-supercomputers-discovery-and-lux.

[4]AMD Powers U.S. Sovereign AI Factory Supercomputers, Accelerating an Open American AI Stack[EB/OL].[2025-11-10].https://www.amd.com/en/newsroom/press-releases/2025-10-27-amd-powers-u-s-sovereign-ai-factory-supercomputer.html.