2022全球超算TOP500 美国E级超算Frontier登顶，中国仍有望逆袭 _经验知识

文章插图
2022年5月30日。在德国汉堡举行的 ISC 2022公布了第59届的全球超算TOP500榜单。位于美国橡树岭国家实验室 (ORNL) 的新型超级计算机Frontier以绝对优势。成功超越日本的Fugaku 。成为了全球最强超级计算机。同时也是全球首个真正的百亿亿次超级计算机。中国的神威·太湖之光和天河二号排名下滑至第六和第九。
百亿亿次超级计算机Frontier：性能最强。能效最高
据介绍。Frontier 在美国橡树岭国家实验室的计算设施 (OLCF) 占地 372 平方米。由 74 个 Cray EX 机柜组成。拥有 9,408 个节点。每个节点配备一个 AMD Milan “Trento” 7A53 Epyc CPU 和四个AMD Instinct MI250X GPU（GPU核心总数达到了37,632）。每个节点通过 Hewlett Packard Enterprise（HPE）的 200 Gbit/秒的Slingshot-11 互连连接。每个节点在 CPU 上运行 512GiB DDR4 内存。在整个节点上运行了 512GiB HMB2e（每个 GPU 128GiB）以及一致的内存。
[备注：1GiB=(1024*1024*1024)B=1073741824B
1GB(1000*1000*1000)B=1000000000B）]

文章插图

文章插图
整个Frontier 系统聚合了8730112个计算核心。9.2 PB 的内存（包括4.6 PB 的 DDR4 和 4.6 PB 的 HBM2e）。37 PB 的节点本地存储。并可访问 716 PB 的中心范围存储。
凭借强大的硬件配置。Frontier在 Linpack 基准测试下达到了1.102 exaflops 的峰值实测性能。是排名第二的日本Fugaku性能（442 petaflops）的两倍。比TOP500榜单上第2至8名性能的总和还要高。

文章插图
美国橡树岭国家实验室主任Thomas Zacharia 在昨天举行的媒体预先简报会上说。“1.1 exaflops的性能。很容易四舍五入而忽视这个0.1 。但这个 0.1 代表了 100 petaflops的巨大性能。”
此外。TOP500榜单上还列出了Frontier的理论最大峰值速度 (rPeak) 。但 HPE 和美国橡树岭国家实验室及其他相关者。希望进一步的进行优化。以将Frontier的理论峰值速度提高到 2 petaflops 的项目目标。在这种情况下。Linpack 得分也将得到提高（Linpack 效率也可能提高。目前仅为 65.4%）在昨天举行的媒体简报会上。Thomas Zacharia也证实了这一消息。
更为值得一提的是。Frontier功耗仅为21,100KW 。比排名第二的Fugaku的29,899KW功耗还要更低。同时。Frontier还以每瓦 52.23 gigaflops 的极高能效比。超过了日本的 Preferred Networks MN-3 系统。在 Green500 中也位居榜首。
“世界上最快的超算也是最节能的。这一事实简直令人惊叹。”Thomas Zacharia说到。
美国优势扩大。欧洲开始崛起。中国仍有望逆袭
在2021年5月底公布的全球TOP500超算榜单上。美国当时仅有四个超算系统位居前十榜单。分别排在第二、第三、第六和第七的位置。当时中国的神威·太湖之光和天河2号还占据了第四和第五名。但是。时隔一年。随着美国百亿亿次超算Frontier的登顶。全球超算格局发生巨变。美国在超算领域的优势扩大。在前十榜单当中也已占据了一半。

文章插图
△2021年5月底公布的全球TOP500超算前十榜单
在最新的全球TOP500超算前十榜单上。除了排名第一的Frontier之外。美国橡树岭国家实验室Summit 在HPL 基准测试中。以 148.8 Pflop/s 的性能排名全球第四。Summit 有 4,356 个节点。每个节点包含两个具有 22 个内核的IBM Power9 CPU内核和六个NVIDIA Tesla V100 GPU 。每个都具有 80 个流式多处理器 (SM) 。这些节点通过 Mellanox 双轨 EDR InfiniBand 网络链接在一起。
位于美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Sierra以94.6 Pflop/s的性能排名第 5 。它的架构与Summit 非常相似。它由 4,320 个节点。每个节点两个IBM Power9 CPU 和四个 NVIDIA Tesla V100 GPU 构建而成。
此外。美国的超级计算机Perlmutter和Selene分别以64.6 Pflop/s和63.4 Pflop/s的性能。排名第7和第8 。其中。Perlmutter基于 HPE Cray“Shasta”平台。以及一个具有基于 AMD EPYC 的节点和 1536 个 NVIDIA A100 加速节点的异构系统；Selene同样是基于AMD EPYC 处理器和NVIDIA A100节点。