美國橡樹嶺國家實驗室領先運算機構 (Oak Ridge National Laboratory Leadership Computing Facility, OCLF) 的 Frontier 於本周擠下日本超級電腦,成為全球龍頭。
Frontier 在標竿測試 HPL test 中以每秒 1.102 exaflops 的運算效能,成為昨日公佈最新的 Top500 超級電腦名單之冠。每個 Exaflop 等於 100 萬兆。
在此之前,全球最快超級電腦日本神戶理化學研究所和富士通合作的富岳 (Fugaku),後者運算速度為 442 petaflop/s 。雖然 Fugaku 理論峰值可超過 1 Exaflop/s,但是 Frontier 是唯一在 HPL 標竿測試中展現出 exascale 能力的超級電腦。
Frontier 是美國能源部 2019 年 5 月公布的計畫,當時美國政府希望開發使用 AMD 處理器及超級電腦業者 Cray 的硬體。而後 HPE 就宣佈以 13 億美元買下 Cray 。這樁交易使 HPE 成為超級電腦市場上最大廠商。 HPE 也將 Cray 納入其超級電腦產品線。
Frontier 包含 74 座 Cray EX 機櫃,每個有 128 片刀鋒。每片刀鋒伺服器搭載 AMD Epyc 處理器和 4 顆 Instinct MI250x 加速器。 MI250x 加速器內有 2 顆 AMD 6 奈米製程的 GPU,每顆 CPU 具有 HBM2E 高速記憶體以支援快速資料存取。
整體而言,Frontier 包括 9,408 顆 CPU 及 37,632 顆 GPU,擁有 8,730,112 核心。 Frontier 具有極高能源效率,能源功耗比達 52.23 gigaflops/watt,即每瓦特運算效能達 52.23 gigaflops 。每一 gigaflops 等於 10 億次運算。 Frontier 晶片、機櫃等元件之間以 Gigabit 乙太網路互相連結,總長達 145 公里。 Frontier 使用來自 Orion 的高速儲存系統,總容量達 700 ptabytes,每秒可寫入 35 terabytes 資料,隨機讀取 I/O 達每秒 150 億以上。
HPE 表示,Frontier 讓研究人員開發比前代機器大 8 倍的神經網路,而 AI 訓練速度則快 4.5 倍。
Frontier 目前還在測試中,預計 2022 年底提供早期測試,2023 年初正式開放研究用途。
HPE/AMD 目前也在合作開發美國能源部資助的另一台 Exascale 超級電腦,名為 El Capitan,比 Frontier 還快。 El Capitan 預計 2023 年問世,屆時運算速度可達每秒 2 exaflops 。
媒體報導,中國也正在研發 2 座超級電腦,分別為「神威.太湖之光」及「天河二號」的新一代,速度可能達 1.3 Exaflop/s 。
