Superračunalništvo 17 vsebuje nekaj presenečenj, namigi za prihodnost

Na mesečni konferenci Supercomputing 17 je bilo nekaj presenečenj, med njimi zelo dober prikaz za pospeševalnik PEZY-SC2, pa tudi Intelova sprememba smeri za njegovo linijo Xeon Phi. Poleg tega smo videli tudi prve sisteme, zgrajene na Intelovem Xeon Scalable Processorju (Skylake), in prvega, ki ima Nvidijin pospeševalnik Volta.

Morda pa je najbolj opazna novica, da kitajski sistemi zdaj predstavljajo 202 od 500 superračunalnikov na najnovejšem seznamu Top 500 v primerjavi s samo 143 iz ZDA. Ameriški sistemi so na seznamu prevladovali od njegovega nastanka pred 25 leti, pred nekaj meseci pa so ZDA imele 169 sistemov do Kitajske 160. Enako velja za skupne zmogljivosti, kitajski sistemi skupaj predstavljajo 35, 4 odstotka skupne zmogljivosti Top 500 sistemov.

Najhitrejša računalnika na svetu sta še naprej dva množična kitajska stroja, ki sta že nekaj let na vrhu seznama: Sunway TaihuLight iz kitajskega nacionalnega centra za superračunalništvo v Wuxiju, s trajno Linpack zmogljivostjo več kot 93 petaflopov (93 tisoč trilijonov plavajočih točk operacij na sekundo) in Tianhe-2 iz kitajskega Nacionalnega računalniškega centra za super računalnike v Guangzhouu z dolgotrajno zmogljivostjo več kot 33, 8 petaflopov. Ti ostajajo najhitrejši stroji in z veliko rezervo. Sistem Piz Daint iz švicarskega nacionalnega superračunalniškega centra, sistem Cray, ki uporablja Intel Xeons in Nvidia Tesla P100s, je zasedel tretje mesto z dolgotrajno zmogljivostjo 19, 6 petaflopov.

Največja sprememba na vrhu je nov sistem na četrtem mestu: nadgrajena različica superračunalnika Gyoukou, sistema ZettaScaler-2.2, ki je bil nameščen pri japonski Agenciji za znanost in tehnologijo za morje in zemljo. Ta stroj uporablja pospeševalnike PEZY-SC2, 2048-jedrni čip druge generacije, ki zagotavlja največjo zmogljivost 4.096 teraflopov z dvojno natančnostjo, kot tudi običajne procesorje Intel Xeon, za skupno 19.860.000 jeder. (Prejšnji stroj ZettaScaler s PEZY-SC2 je seznam postavil na nižjo raven pri junski različici). To ji zagotavlja največje število jeder, uporabljenih skupaj - znano tudi kot najvišja stopnja sočasnosti - do zdaj, ki presega TaihuLight, ki ima 10, 6 milijona jeder. Gyoukou stroj je dosegel Linpack z 19, 14 petaflopov, zanimivo pa je, da porabi 1, 35 megavatov moči v primerjavi s 2, 27 megavata za PizDaint, 17, 8 megavata za Tinahe-2 in 15, 4 megavata za Taihulight. To je še vedno veliko moči, vendar je to veliko zmanjšanje v primerjavi z drugimi sistemi in močan pokazatelj, da so pomisleki glede moči pomembni, tudi za najhitrejše stroje na svetu. Omeniti velja tudi, da to kaže, kako nove arhitekture lahko drastično zmanjšajo moč.

Vrhunski ameriški sistem ostaja superračunalnik Titan v nacionalnem laboratoriju Oak Ridge, petletni sistem, ki uporablja GPU pospeševalnike Nvidia K20x in prinaša 17, 59 petaflopov, kar je zdaj na petem mestu na seznamu.

Na zadnjem seznamu Green 500 najbolj energetsko učinkovitih superračunalnikov so štirje od prvih petih slotov - vključno z najboljšimi tremi - prešli na novo nameščene japonske sisteme, vse na osnovi arhitekture ZettaScaler-2.2 in pospeševalnika PEZY-SC2. Najučinkovitejši med njimi je Shoubu System B, ki je nameščen v RIKEN-ovem naprednem centru za računalništvo in komunikacijo. Shoubu System B je dosegel 17, 0 gigaflops / vat; Shoubu System B in naslednja dva sistema, ki uporabljata 16, 8 oziroma 16, 7 gigaflopov / vat, sta v spodnji polovici seznama Top 500. Peti sistem na lestvici Zelenih je omenjeni sistem Gyoukou - sistem številka štiri na seznamu Top 500 s 14, 2 gigaflops / vat.

To so velik napredek za pospeševalnik PEZY-SC2 in lahko kažejo na prihodnja navodila za superračunalniške arhitekture.

Četrti najbolj zeleni superračunalnik je notranji sistem Nvidia DGX SaturnV Volta, ki je dosegel 15, 1 gigaflops / vat, in je na lestvici Top 500 na 149 mestu. Ta sistem ima 22.440 Volta jeder (kar se zdi na seznamu nekoliko drugače kot nekatera druga jedra.) Nvidia ima svoje leto pospeševalec zelo dobro leto in upa na več strojev, ki uporabljajo Volto GPU arhitektura.

Kot ponavadi so se glavni prodajalci razveselili svojih uspehov na seznamu, pri čemer je Intel ugotovil, da so bili njegovi CPU v šestih od prvih desetih sistemov in rekordno 471 od 500 sistemov. Intel je tudi ugotovil, da so bili njegovi novi procesorji Xeon Scalable v 18 superračunalnikih z več kot 25 petaflopi zmogljivosti. Kar je morda bolj pomembno, je to, da je Intel dejal, da prekliče Knights Hill, načrtovanega 10nm naslednika Xnon Phi procesorja Knights Landing 14nm. Družba je povedala, da do leta 2021 načrtuje novo platformo za sisteme izpustov (1.000 petaflopov), vendar ni razkrila nobenih podrobnosti.

Nvidia je poudarila, da ima 34 novih sistemov s svojimi pospeševalci na seznamu, kar je celotno družbo doseglo 87. Nvidia in partner IBM sta se potegovala nad možnostjo, da bi do takrat, ko bo naslednji seznam predvidoma junija, stroj Vrh v Oak Ridgeu Nacionalni laboratorij (ORNL) bi moral biti med stroji na vrhu seznama. Ta stroj ima 4600 vozlišč, vsaka imata dva osnovna procesorja IBM Power 9 in 6 pospeševalnikov Nvidia Volta, s predvideno zmogljivostjo približno 200 petaflopov. To se razlikuje od notranje rešitve Nvidia v tem, da CPU-ji in GPU-ji komunicirajo prek NVLink 2.0 na predpomnilni način z uporabo OpenCAPI, tako da lahko GPU-ji neposredno dostopajo do glavnega sistemskega pomnilnika. Po vrhu bosta sledila stroj Sierra v Nacionalnem laboratoriju Lawrence Livermore, na Japonskem pa AI Bridging Cloud Infrastructure Infrastructure (ABCI).

Zanimalo me je, ko Cray napoveduje "računalniško pripravljen" superračunalnik, ki temelji na procesorju Cavium ThunderX2 na 64-bitni arhitekturi Armv8-A, ki je zdaj na voljo kot del superračunalnika XC50. Stroji, ki temeljijo na ARM-ju, so v Barcelonskem centru za superračunalnike (katerih stroj Mare Nostrum je zdaj uvrščen na 16. mesto na seznamu Top 500), pa tudi superračunalnik Post-K na Japonskem in superračunalnik Isambard v Veliki Britaniji. Cavium je imel nekaj zgodnjih meril na ThunderX2, kar je pokazalo, da je 14-nm čip boljši v več-navojnih ali pomnilniško vezanih aplikacijah kot Intelov Skylake Xeons, čeprav je Intel še vedno vodilni v eno-nitnih in v surovih teraflopih. Upoštevajte, da je Qualcomm poleg Cavium zasnove napovedal tudi strežniški čip na osnovi ARM-a, imenovan Centriq.

Med drugimi novicami o procesorjih je AMD sporočil, da je pospešil proizvodnjo svojih procesorjev Epyc, čeprav jih še ni v nobenem Top 500 sistemu, NEC pa je za svojo novo serijo superračunalnikov SX-Aurora TSUBASA objavil različice svoje pospeševalne kartice Vector Engine PCIe. imajo še posebej hitro pasovno širino spomina.

Na strani medsebojnih povezav je Mellanox dejal, da 77 odstotkov novih sistemov na seznamu Top 500 uporablja InfiniBand, medtem ko je Intel dosegel nedavne uspehe s svojo Omni-Path Architecture, ki se večinoma uporablja v svojih sistemih Xeon Scalable Processor (Skylake). Medtem se številni prodajalci zavzemajo za Gen-Z, zasnovan tako, da je pristop, ki je osredotočen na nižjo zamudo, za zelo hitre povezave med računsko in pomnilniško / pomnilniško napravo.

Zanimivo je tudi to, da prvič vsi stroji v Top 500 delujejo z Linuxom.

Med močnim prvim vtisom PEZY-SC2 je Intelova odločitev, da odloži Knights Mill za novo arhitekturo, Nvidijino Volto, in novo konkurenco AMD, prodajalcev ARM in NEC, zdaj vznemirljiv čas v svetu superračunalništva. Seznami za prihodnje leto bi morali biti zelo zanimivi, saj vidimo, katere arhitekture resnično delujejo in katere so najučinkovitejše, saj se veliko prodajalcev in superračunalniških spletnih mest poskuša umestiti v dirko za izdelavo računalnika z eksaskalom (1000 petaflop) s pod -20 megavatne moči žrebanje

Želite vedeti o hitrosti širokopasovnega interneta? Preizkusite zdaj!