Superpočítač 17 obsahuje niektoré prekvapenia, rady pre budúcnosť

Na tohtoročnej konferencii Supercomputing 17 sa vyskytlo niekoľko prekvapení, vrátane veľmi dobrých ukážok pre urýchľovač PEZY-SC2, ako aj zmeny smerovania spoločnosti Intel pre jej líniu Xeon Phi. Okrem toho sme tiež videli prvé systémy postavené na škálovateľnom procesore Intel Xeon Scalable Processor (Skylake) a prvé, ktoré obsahujú urýchľovač Volta od spoločnosti Nvidia.

Ale asi najpozoruhodnejšie sú správy, že čínske systémy v súčasnosti predstavujú 202 z 500 superpočítačov na najnovšom zozname Top 500 v porovnaní so 143 zo Spojených štátov. Americké systémy dominovali na zozname od svojho vzniku pred 25 rokmi a len pred niekoľkými mesiacmi mali USA 169 systémov na 160 zo strany Číny. To isté platí, pokiaľ ide o agregovaný výkon, pričom čínske systémy tvoria 35, 4 percenta celkový výkon systémov Top 500.

Najrýchlejšími počítačmi na svete sú stále dva masívne čínske stroje, ktoré sa dostali na prvé miesto na zozname už niekoľko rokov: Sunway TaihuLight, z čínskeho Národného superpočítačového centra vo Wuxi, s trvalým výkonom Linpacku vyše 93 petaflop (93 tisíc biliónov plávajúcich bodov) operácie za sekundu) a Tianhe-2 z čínskeho Národného superpočítačového centra v Guangzhou, s trvalým výkonom viac ako 33, 8 petaflop. Zostávajú najrýchlejšími strojmi a majú obrovské rezervy. Systém Piz Daint zo švajčiarskeho národného superpočítačového centra, systému Cray, ktorý využíva P100 s procesormi Intel Xeons a Nvidia Tesla, sa umiestnil na treťom mieste s Linpackom s vytrvalým výkonom 19, 6 petaflop.

Najväčšou zmenou na vrchole je nový systém na štvrtom mieste: vylepšená verzia superpočítača Gyoukou, systému ZettaScaler-2.2, ktorý bol nasadený v Japonskej agentúre pre vedu a technológiu morských zemín. Tento stroj používa urýchľovače PEZY-SC2, 2048-jadrový čip druhej generácie, ktorý poskytuje špičkový výkon 4 096 teraflopov v dvojnásobnej presnosti, ako aj tradičné procesory Intel Xeon, celkovo 19 860 000 jadier. (Skorší stroj ZettaScaler s PEZY-SC2 urobil zoznam na nižšej úrovni v júnovej verzii). To jej dáva najvyšší počet súčasne použitých jadier - známych tiež ako najvyšší stupeň súbežnosti -, ktorý doteraz prekonal TaihuLight, ktorý má 10, 6 milióna jadier. Stroj Gyoukou dosiahol trvalý výkon spoločnosti Linpack 19, 14 petaflop, ale zaujímavé je, že využíva 1, 35 megawattov energie, v porovnaní s 2, 27 megawattov pre PizDaint, 17, 8 megawattov pre Tinahe-2 a 15, 4 megawattov pre Taihulight. To je stále veľa energie, ale je to veľká redukcia v porovnaní s ostatnými systémami a je to silná známka toho, že obavy o energiu sú dôležité, dokonca aj pre najrýchlejšie stroje na svete. Je tiež potrebné poznamenať, že to ukazuje, ako nové architektúry môžu dramaticky znížiť spotrebu energie.

Špičkový americký systém zostáva superpočítačom Titan v Národnom laboratóriu Oak Ridge, päťročnom systéme, ktorý využíva urýchľovače GPU Nvidia K20x a dodáva 17, 59 petaflop, ktorý je teraz na piatom mieste na zozname.

V najnovšom zozname energeticky najúčinnejších superpočítačov Green 500 sa štyri z piatich najdôležitejších slotov - vrátane troch najlepších - dostali do novo nainštalovaných japonských systémov založených na architektúre ZettaScaler-2.2 a urýchľovači PEZY-SC2. Najefektívnejším z nich je systém Shoubu B, ktorý je nainštalovaný v Pokročilom centre pre počítačové a komunikačné technológie RIKEN. Systém Shoubu B dosiahol 17, 0 gigaflops / watt; Systém Shoubu B a ďalšie dva systémy, ktoré používajú 16, 8 a 16, 7 gigaflops / watt, sú v dolnej polovici zoznamu Top 500. Piaty systém v rebríčku Zelených je systém Gyoukou uvedený vyššie - systém číslo štyri na zozname Top 500, 14, 2 gigaflops / watt.

Toto sú veľké prielomy pre urýchľovač PEZY-SC2 a môžu naznačovať budúce smery pre superpočítačové architektúry.

Štvrtý najzelenší superpočítač je interný systém Nvidia DGX SaturnV Volta, ktorý dosiahol 15, 1 gigaflops / watt, a je na zozname 149 najlepších v 500. Tento systém má 22, 440 jadier Volta (ktoré sa podľa všetkého započítavajú do zoznamu trochu iným spôsobom ako niektoré iné jadrá.) Nvidia mala pre svoj urýchľovač veľmi dobrý rok a má veľké nádeje pre viac strojov využívajúcich Voltu. Architektúra GPU.

Ako zvyčajne, hlavní dodávatelia kráčali o svojich úspechoch na zozname, pričom spoločnosť Intel zaznamenala, že jej procesory boli v šiestich z desiatich najlepších systémov a rekordných 471 z 500 systémov. Intel tiež poznamenal, že jeho nové Xeon škálovateľné procesory boli v 18 superpočítačoch s výkonom viac ako 25 petaflop. Čo však môže byť ešte pozoruhodnejšie, je to, že spoločnosť Intel uviedla, že ruší Knights Hill, plánovaného nástupcu 10nm procesora 14nm Knights Landing Xeon Phi. Spoločnosť uviedla, že do roku 2021 plánuje novú platformu pre exascale systémy (1 000 petaflop), ale nezverejnila žiadne podrobnosti.

Spoločnosť Nvidia zdôraznila, že má na zozname 34 nových systémov so svojimi urýchľovačmi, čím sa celková spoločnosť zvýšila na 87. Spoločnosť Nvidia a partner IBM sa zaujímali o možnosť, že do konca budúceho zoznamu v júni bude stroj Summit v spoločnosti Oak Ridge. Národné laboratórium (ORNL) by malo byť medzi strojmi v hornej časti zoznamu. Tento stroj obsahuje 4600 uzlov, každý s dvoma základnými procesormi IBM Power 9 a 6 urýchľovačmi Nvidia Volta, s projektovaným výkonom približne 200 petaflop. Toto sa líši od interného riešenia Nvidia v tom, že všetky CPU a GPU komunikujú cez NVLink 2.0 v koherentnom spôsobom pomocou OpenCAPI, takže GPU majú priamy prístup k hlavnej systémovej pamäti RAM. Po samite bude nasledovať stroj Sierra v Národnom laboratóriu Lawrence Livermore a stroj AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) v Japonsku.

Zaujímalo ma, že spoločnosť Cray oznámila superpočítač pripravený na produkciu založený na procesore Cavium ThunderX2 na 64-bitovej architektúre Armv8-A, ktorý je teraz k dispozícii ako súčasť superpočítača XC50. Stroje založené na ARM sa testujú v Barcelonskom superpočítačovom centre (ktorého stroj Mare Nostrum je v súčasnosti na 16. mieste v zozname 500 najlepších), ako aj v superpočítači „Post-K“ v Japonsku a superpočítači Isambard vo Veľkej Británii. Spoločnosť Cavium mala na trhu ThunderX2 niektoré prvotné referenčné hodnoty, ktoré ukázali, že 14nm čip má lepšiu výkonnosť pri aplikáciách s viacerými vláknami alebo s pamäťami ako Skylake Xeons od Intelu, aj keď Intel zostáva lídrom v jednovláknových a surových teraflopoch. Všimnite si, že okrem dizajnu Cavium spoločnosť Qualcomm tiež oznámila serverový čip založený na ARM s názvom Centriq.

V ďalších správach o procesoroch AMD oznámila, že zvýšila produkciu svojich procesorov Epyc, hoci tieto ešte nie sú v žiadnych Top 500 systémoch, zatiaľ čo NEC oznámila verzie svojej karty akcelerátora Vector Engine PCIe pre novú sériu superpočítačov SX-Aurora TSUBASA, ktorá majú zvlášť rýchlu šírku pásma pamäte.

Čo sa týka prepojení, Mellanox uviedla, že 77 percent nových systémov na zozname Top 500 používa systém InfiniBand, zatiaľ čo spoločnosť Intel ponúkla nedávne úspechy so svojou architektúrou Omni-Path Architecture, ktorá sa väčšinou používa v systémoch škálovateľného procesora Xeon (Skylake). Medzitým sa mnohí dodávatelia pozerajú na technológiu Gen-Z, ktorá je navrhnutá tak, aby bola zameraná na pamäť s nízkym oneskorením a zameraná na pamäť, aby umožnila vysokorýchlostné spojenie medzi počítačom a pamäťou / pamäťovými zariadeniami.

Je tiež zaujímavé poznamenať, že po prvýkrát všetky počítače na serveri Top 500 teraz používajú systém Linux.

Medzi silným prvým dojmom od spoločnosti PEZY-SC2 je rozhodnutie spoločnosti Intel vyhodiť Knights Mill za novú architektúru, Nvidia's Volta a novú konkurenciu od spoločností AMD, ARM predajcov a NEC, teraz vzrušujúcim obdobím vo svete superpočítačov. Zoznamy na budúci rok by mali byť celkom zaujímavé, pretože vidíme, ktoré architektúry skutočne fungujú a ktoré sú najúčinnejšie, pretože mnohí predajcovia a stránky superpočítačov sa snažia umiestniť v závode a vyrobiť počítač s exascalom (1 000 petaflop) s pomocnou -20 megawattov energie.

Zaujíma vás vaša rýchlosť širokopásmového internetu? Vyskúšajte to hneď!