„Frontier”, pierwszy w historii superkomputerów TOP-500 system eksaskalowy

Superkomputer Frontier, obsługiwany przez Narodowe Laboratorium Departamentu Energii USA w Tennessee, stał się nową gwiazdą listy Supercomputer Top 500 , która właśnie została zaktualizowana.

Frontier stał się pierwszą maszyną w historii, która oficjalnie przełamała barierę eksaflopa, osiągając 1102 eksaflopa/s w teście High Performance Linpack (HPL) używanym do określenia mocy najpotężniejszych maszyn na świecie.

Oparta na architekturze HPE Cray EX , maszyna ta łączy w sobie procesory AMD EPYC 64C trzeciej generacji, akceleratory AMD Instinct 250X i wysokowydajne interkonekty Slingshot-11. Dzięki imponującemu 8 730 112 rdzeniom procesora o taktowaniu 2 GHz system jest nie tylko najpotężniejszym, jaki kiedykolwiek zbudowano, ale także jednym z najbardziej wydajnych pod względem wydajności na wat.

Inne dane Top 500

Frontier zastępuje superkomputer Fugaku z japońskiego Centrum Informatyki RIKEN i zajmuje pierwsze miejsce pod względem wydajności. Trzeba powiedzieć, że Fugaku to kolejny z systemów klasyfikowanych jako „exaflops”, choć nie był w stanie tego wykazać w oficjalnym teście HPL, gdzie dochodzi do 442 Pflops/s.

Kolejną atrakcją jest superkomputer LUMI, pierwszy europejski pre-exaflop, który zajął trzecie miejsce z wydajnością 151,9 Pflop/s. To kolejny HPE Cray EX zainstalowany w CSC EuroHPC w Finlandii. Należy zauważyć, że Europejskie Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Obliczeń Wysokowydajnych (EuroHPC JU) łączy europejskie zasoby w celu opracowania superkomputerów eksaskalowych do przetwarzania dużych zbiorów danych.

Dwaj starzy przyjaciele, Summit i Sierra, zamykają pierwszą piątkę na liście, w której procesory Intela wygrywają pod względem liczby systemów, chociaż AMD EPYC jest używane przez pięciu z pierwszej dziesiątki, w tym wielkiego dominatora: Frontier. Jeśli chodzi o akceleratory graficzne, głównym dostawcą jest NVIDIA.

Należy zauważyć, że Sunway TaihuLight, system opracowany przez Chińskie Narodowe Centrum Inżynierii i Technologii Komputerowej i zainstalowany w Narodowym Centrum Superkomputerowym, jest najlepszym rozwiązaniem w Chinach, ale spadł na szóste miejsce. Zaprojektowany i wyprodukowany przy użyciu autorskich procesorów, stał się rewolucją od czasu, gdy znalazł się na szczycie listy w 2017 roku. Ma moc 93 petaflopów dzięki aż 10 milionom rdzeni procesora SW26010, 64-bitowego RISC.

W relacjach systemowych trwają te same trendy, co na poprzedniej liście. Ethernet jest nadal obecny na 226 komputerach, ale liczba nadal spada. Infiniband stale się rozwija i jest używany przez 196 superkomputerów. Omnipath pozostał bez zmian z 40 maszynami na liście, podczas gdy połączenia między użytkownikami zostały zredukowane z 34 połączeń na ostatniej liście do 32 połączeń na obecnej. Podobnie jak na poprzedniej liście, jest tylko 6 systemów z sieciami własnymi.

Pod względem liczby systemów według kraju nadal dominują Chiny z 173, podczas gdy Stany Zjednoczone zajmują 126 miejsce. Europa i Japonia nadal posuwają się do przodu, chociaż ci dwaj giganci reprezentują prawie dwie trzecie superkomputerów TOP500.

Frontier… i Linux

To było znane z ostatnich zestawień, ale trzeba to jeszcze raz podkreślić. Prawie 100% wszystkich systemów superkomputerowych z listy Top 500 używa Linuksa jako swojego systemu operacyjnego. Jeszcze kilka lat temu na liście zawsze był jakiś UNIX, a nawet rok temu widzieliśmy Windowsa, ale pewne jest to, że na dużych maszynach działa jakiś wariant wolnego systemu.

Tłumaczy się to tym, że większość superkomputerów to maszyny badawcze przeznaczone do zadań specjalistycznych. Każda maszyna to osobny projekt o unikalnych funkcjach i wymaganiach optymalizacyjnych. Aby zaoszczędzić pieniądze, nikt nie chce tworzyć własnego systemu operacyjnego dla każdego z tych systemów. Jednak dzięki Linuksowi grupy badawcze mogą łatwo modyfikować i optymalizować kod źródłowy Linuksa pod kątem własnych, unikalnych rozwiązań.

Musimy pamiętać, że kiedy po raz pierwszy pojawiły się superkomputery z listy Top 500, Linux jeszcze nie istniał. Po raz pierwszy pojawił się na liście Top500 w 1998 roku, a zanim trafił na pierwsze miejsce, Unix był wiodącym systemem operacyjnym dla superkomputerów. Od 2003 roku Linux dominuje absolutnie. Niski udział konsumenckich komputerów stacjonarnych w rynku nie powinien sprawić, że stracimy perspektywę: „Windows rządzi pulpitem, ale Linux rządzi światem”.