30, май 2022  —  59-е издание рейтинга TOP500 показало , что система Frontier является первой настоящей эксафлопсной машиной с показателем HPL 1,102 экзафлоп/с.

Первое место в настоящее время занимает система Frontier Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) в США. Основанная на новейшей архитектуре HPE Cray EX235a и оснащенная процессорами AMD EPYC 64C с тактовой частотой 2 ГГц, система имеет 8 730 112 ядер, рейтинг энергоэффективности 52,23 гигафлопс/ватт и использует гигабитный Ethernet ( в новых системах используется HPE Slingshot 11, работающий поверх Ethernet уровня 3, https://www.servethehome.com/hpe-and-amd-powered-frontier-tops-the-top500-ushering-in-exascale/ ) для передачи данных.

Одна стойка может содержать 64 блейдов и 512 процессоров. Каждый блейд может поддерживать несколько поколений CPU , GPU и интерконнекта. Поддерживается 100% водяное охлаждение (85 o F ). Система может масштабироваться до сотен стоек.

Недавнее усовершенствование системы Frontier позволило машине преодолеть барьер в 1 экзафлопс. Обладая точным показателем HPL 1,102 экзафлоп/с, Frontier является не только самым мощным из когда-либо существовавших суперкомпьютеров, но и первой настоящей экзафлопсной машиной.

Ранее первое место в течение двух лет подряд занимала система Fugaku в Центре вычислительных наук RIKEN (R-CCS) в Кобе, Япония. Придерживаясь своего предыдущего эталонного показателя HPL, равного 442 PFlop/s, Fugaku теперь опустилась на 2-е место. Учитывая тот факт, что теоретический пик Fugaku превышает барьер в 1 экзафлоп, есть основания также называть эту систему экзафлопной машиной. Однако Frontier — единственная система, способная продемонстрировать это в тесте производительности HPL.

Еще одним изменением в TOP10 стало внедрение системы LUMI в EUROHPC/CSC в Финляндии. Теперь эта новая система, занимающая третье место, имеет 1 110 144 ядра и имеет показатель HPL почти 152 PFlop/s. LUMI также примечателен тем, что это самая большая система в Европе.

Наконец, еще одно изменение в TOP10 произошло на месте № 10 с новым добавлением системы Adastra в GENCI-CINES во Франции. Он достиг показателя HPL 46,1 Пфлоп/с и является вторым по мощности компьютером в Европе после LUMI.

Вот краткое изложение системы в Top10:

• Frontier — новая система №1 в TOP500. Эта система HPE Cray EX — первая система в США, пиковая производительность которой превышает один ExaFlop/s. В настоящее время он интегрируется и тестируется в ORNL в Теннесси, США, где он будет эксплуатироваться Министерством энергетики (DOE). В настоящее время он достиг 1,102 экзафлоп/с, используя 8 730 112 ядер. Новая архитектура HPE Cray EX сочетает в себе процессоры AMD EPYC™ 3-го поколения, оптимизированные для высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта, ускорители AMD Instinct™ 250X и межсоединение Slingshot-11.
• Fugaku, теперь система № 2, установлена в Центре вычислительных наук RIKEN (R-CCS) в Кобе, Япония. Он имеет 7 630 848 ядер, что позволило ему достичь показателя HPL в 442 Пфлоп/с. Это ставит ее в 3 раза впереди системы № 3 в списке.
• Новая система LUMI, еще одна система HPE Cray EX, установленная в центре EuroHPC в CSC в Финляндии, занимает третье место с производительностью 151,9 Пфлоп/с, опережая четвертое место. Европейское совместное предприятие по высокопроизводительным вычислениям (EuroHPC JU ) объединяет европейские ресурсы для разработки первоклассных экзафлопсных суперкомпьютеров для обработки больших данных. Один из панъевропейских суперкомпьютеров до экзафлопса, LUMI, находится в центре обработки данных CSC в Каяани, Финляндия.
• Summit, система, созданная IBM в ORNL в Теннесси, США, теперь занимает 4-е место в мире с производительностью 148,8 Пфлоп/с в эталонном тесте HPL, который используется для ранжирования списка TOP500. Summit состоит из 4356 узлов, каждый из которых содержит два процессора Power9 с 22 ядрами и шесть графических процессоров NVIDIA Tesla V100, каждый из которых имеет 80 потоковых мультипроцессоров (SM). Узлы связаны между собой двухканальной сетью Mellanox EDR InfiniBand.
• Sierra, система в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, Калифорния, США, находится на пятом месте. Ее архитектура очень похожа на системный саммит №4. Он состоит из 4320 узлов с двумя процессорами Power9 и четырьмя графическими процессорами NVIDIA Tesla V100. Sierra достигла 94,6 Пфлоп/с.
• Sunway TaihuLight — это система, разработанная Национальным исследовательским центром параллельных вычислений и технологий Китая (NRCPC) и установленная в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси, провинция Цзянсу, Китай.
• Perlmutter под номером 7 основан на платформе HPE Cray «Shasta» и гетерогенной системе с узлами на базе AMD EPYC и 1536 узлами с ускорением NVIDIA A100. Перлмуттер достиг 64,6 Пфлоп/с
• Сейчас Selene занимает 8-е место в списке NVIDIA DGX A100 SuperPOD, установленном в компании NVIDIA в США. Система основана на процессоре AMD EPYC с NVIDIA A100 для ускорения и Mellanox HDR InfiniBand в качестве сети и достигает 63,4 Пфлоп/с.
• Tianhe-2A (Milky Way-2A), система, разработанная Национальным университетом оборонных технологий Китая (NUDT) и развернутая в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу, Китай, теперь указана как система № 9 с производительностью 61,4 Пфлоп/с.
• Система Adastra, установленная в GENCI-CINES, является новой в списке и занимает 10-е место. Это третья новая система HPE Cray EX и вторая по скорости система в Европе. Он достиг 46,1 Пфлоп / с.

Другие особенности ТОП500

Опять же, процессоры AMD кажутся предпочтительной технологией для систем HPC. Frontier использует процессоры AMD EPYC 3-го поколения, оптимизированные для высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта. Система LUMI № 3 также использовала процессоры AMD EPYC 3-го поколения, в то время как Permutter № 7 использовала процессоры AMD EPYC 7763, а Selene № 8 использовала процессоры AMD EPYC 7742.

Еще один момент, напоминающий о самых последних списках TOP500, заключается в том, что Китай и Соединенные Штаты являются двумя странами с наибольшим количеством записей в списке. В то время как Китай застопорился на уровне 173 систем, Соединенные Штаты упали со 150 систем до 126. Тем не менее, эти две страны составляют почти две трети суперкомпьютеров в TOP500.

Несмотря на то, что произошли некоторые изменения с точки зрения системных соединений, те же тенденции, что и в предыдущем списке, продолжают сохраняться. Ethernet по-прежнему выигрывал с 226 машинами, но это меньше, чем 240 машин в последнем списке. На долю Infiniband в текущем списке приходится 196 компаний, тогда как ранее их было 180. Omnipath остался неизменным с 40 машинами в списке, в то время как пользовательские межсоединения сократились с 34 соединений в последнем списке до 32 соединений в текущем. Как и в последнем списке, было только 6 систем с проприетарными сетями.

Результаты GREEN500

Системой, претендующей на первое место в рейтинге GREEN500, является Frontier Test & Development System (TDS) в ORNL в США. С общим количеством ядер 120 832 и контрольным показателем HPL 19,2 PFlop/s машина Frontier TDS представляет собой всего лишь одну стойку, идентичную реальной системе Frontier. Таким образом, вполне логично, что он превосходит Frontier с 7 733 248 ядрами и эталоном HPL со скоростью 1,102 экзафлоп/с. Тем не менее, Frontier TDS обладает впечатляющими возможностями повышения эффективности. Frontier TDS с энергоэффективностью 62,8 гигафлопс/ватт является явным лидером GREEN500.

Продолжая эту тенденцию и, возможно, даже переопределяя ее, оригинальная система Frontier в ORNL в США. Эта машина заняла первое место в списке TOP500 и смогла занять второе место в GREEN500. Эта система способна выдавать колоссальные 1,102 эксафлопс/с в тесте HPL, сохраняя при этом свою энергоэффективность на уровне 55,23 гигафлопс/ватт. Тот факт, что эта машина смогла сохранить конкурентоспособность на GREEN500, став первой эксафлопсной системой, показывает, что энергоэффективность становится главным приоритетом для высокопроизводительных вычислений.

Третье место заняла система LUMI, что является большим достижением для новичка. Несмотря на то, что это самая большая система в Европе, LUMI имеет впечатляющий рейтинг энергоэффективности 51,63 гигафлопс/ватт.

На самом деле, LUMI является частью более широкой тенденции в области высокопроизводительных вычислений, доказывающей, что не нужно жертвовать мощностью во имя эффективности. Четвертое место заняла Adastra, система HPE Cray EX на выставке GENCI-CINES, которая заняла 10-е место в рейтинге TOP500. Он также является вторым по скорости в Европе и имеет рейтинг эффективности 50,03 гигафлопс/ватт.

Победитель прошлогоднего конкурса GREEN500 опустился на 5-е место, поскольку система MN-3 от Preferred Networks в Японии получила рейтинг энергоэффективности 40,90 гигафлопс/ватт. Это улучшение по сравнению с предыдущей оценкой системы в 39,38 гигафлопс/ватт.

Результаты HPCG

В список TOP500 включены результаты теста High-Performance Conjugate Gradient (HPCG), который представляет собой альтернативный показатель для оценки производительности суперкомпьютера и призван дополнить измерение HPL.
На данный момент у нас нет данных HPCG по Frontier. Таким образом, Fugaku здесь является победителем с 16,0 HPCG-петафлопс. И снова Summit сохранил за собой 2-е место с 2,93 HPCG-петафлопс, а LUMI занял 3-е место у Sierra с 1,94 HPCG-петафлопс.

Результаты HPL- AI

Тест HPL-AI призван подчеркнуть конвергенцию рабочих нагрузок высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта (ИИ), основанных на машинном и глубоком обучении, путем решения системы линейных уравнений с использованием новых алгоритмов смешанной точности, использующих современное оборудование.

Система Frontier продемонстрировала тест HPL-AI, равный 6,86 экзафлопс, что более чем в три раза превышает предыдущий результат победителя Fugaku, составлявший около 2 экзафлопс. Фугаку какое-то время был действующим чемпионом, но, похоже, Frontier пришел, чтобы встряхнуть конкурентов.

Система Chervonenkis - YANDEX Y 4 N - GA 1- TY 25- ZB 0, AMD EPYC 7702 64 C 2 GHz , NVIDIA A 100 80 GB , Infiniband , YANDEX , NVIDIA ; Yandex , Russia заняла 22 место

Текущий список top500