Спецпроекты

Суперкомпьютер на процессорах ARM впервые в истории стал самым быстрым на Земле

3062
Интеграция Внедрения Инфраструктура Электроника Техника

На первом месте в рейтинге суперкомпьютеров Top500 Первые за 27 лет существования оказалась система на ARM-процессорах. Это японский Fujitsu Fugaku, производительность которого оказалась почти втрое выше ближайшего соперника – американского IBM Summit. В рейтинге представлено и два российских суперкомпьютера – один занял 36 место, а второй расположился на 131 строчке.

Неоспоримое превосходство ARM

Рейтинг суперкомпьютеров Top500 по результатам тестов производительности возглавил японский Fugaku, основанный на процессорных ядрах с архитектурой ARM. Рейтинг существует с июня 1993 г. и обновляется дважды в год (в июне и ноябре), и это первый за всю его историю случай, когда первое место занимает именно ARM-суперкомпьютер.

Fugaku разработан японской компанией Fujitsu и управляется операционной системой Red Hat Enterprise Linux (RHEL). Примечательно, что компания IBM, с 2019 г. владеющая Red Hat и всеми ее наработками, в новой 55 редакции Top500 заняла лишь второе место со своим суперкомпьютером Summit.

fuji600.jpg
Японский ARM-суперкомпьютер Fujitsu Fugaku

По результатам теста производительности High Performance Linpack (HPL) у IBM Summit не было и шанса занять первую строчку рейтинга. Результат творения Fugaku составил 415,5 петафлопса, и это в 2,8 раза больше показателя Summit. При этом потенциальная пиковая производительность суперкомпьютера Fujitsu равна почти 513,9 петафлопса.

Основу японского суперкомпьютера составили 48-ядерные однокристальные ARM-системы Fujitsu A64FX, и общее число ядер в суперкомпьютере составило почти 7,3 млн.

Для сравнения, производительность IBM Summit равна 148,6 петафлопс (потенциальная пиковая – около 200,8 петафлопс). Суперкомпьютер основан на процессорах IBM Power9 22C и дискретных видеоускорителях Nvidia Tesla V100 и работает на RHEL.

Следует отметить, что компания Apple тоже оценила все преимущества однокристальных систем на базе ARM-архитектуры с точки зрения возможностей и производительности. С 2020 г., как сообщал CNews, она переводит все свои компьютеры с процессоров Intel на ARM-чипы собственной разработки.

Участники первой десятки

С такими показателями у японского Fugaku в июньском рейтинге Top500 нет ни одного достойного конкурента. Тройку лидеров замыкает еще один суперкомпьютер IBM, Sierra, со схожей с Summit архитектурой. В тесте HPL он выдает 94,64 петафлопса. Оба суперкомпьютера IBM расположены в США.

Четвертую строчку рейтинга занимает китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight на процессорах Sunway SW26010 с 260 ядрами и производительностью на уровне 93 петафлопса. В первую пятерку вошло еще одно творение китайских специалистов – Tianhe-2A на процессорах Intel Xeon и сопроцессорах Matrix-2000. Его итоговая производительность равна 61,44 петафлопса.

Шестое и седьмое место в списке Top500 занимают итальянский HPC5 и американский Selene соответственно. HPC построен компанией Dell и базируется на серверных 24-ядерных процессорах Intel Xeon Gold 6252 и ускорителях Nvidia Tesla V100, выдавая при этом 33,45 петафлопса. Компьютер Selene принадлежит компании Nvidia, включает 64-ядерные процессоры AMD Epyc 7742 и видеоускорители Nvidia Ampere A100, а его производительность равна 27,58 петафлопса.

Восьмое место удерживает американский суперкомпьютер Dell Frontera с результатом 23,5 петафлопса (28-ядерные процессоры Xeon Platinum 8280), а девятая строчка принадлежит итальянскому Marconi-100. Он построен на чипах IBM Power9 и ускорителях Nvidia V100, а его производительность составляет 21,64 петафлопса. Десятое место в рейтинге Top100 получил швейцарский суперкомпьютер Piz Daint производительностью 21,23 петафлопса. Это суперкомпьютер Cray XC50 на 12-ядерных процессорах Intel Xeon E5-2690v3 и ускорителях Nvidia P100.

Российские суперкомпьютеры

В 55 редакции рейтинга Top500, опубликованной в июне 2020 г., российские компьютеры присутствуют, но не попадают не только в первую десятку, но также в первые двадцатку и тридцатку. Лучшая по состоянию на июнь 2020 г. российская система занимает в рейтинге лишь 36 место.

Это суперкомпьютер «Кристофари», созданный Сбербанком, как сообщал CNews, в ноябре 2019 г. на основе готовых вычислительных узлов Nvidia DGX-2 специально для решения задач искусственного интеллекта. В Сбербанке его называют самым мощным в России.

Суперкомпьютер Сбербанка

В основе «Кристофари», названного в честь Николая Кристофари, который стал первым клиентом российских сберкасс в 1842 г., лежат процессоры Xeon Platinum 8168 с 24-ядрами, а также видеоускорители Nvidia Tesla V100. Суперкомпьютер выдает производительность на уровне 6,669 петафлопс.

Всего в новом рейтинге Top500 представлено два российских суперкомпьютера – вторым стал «Ломоносов-2» производства компании «Т-платформы», установленный в МГУ. Машина состоит из 1536 узлов на базе процессора Intel Xeon E5-2697 с 64 ГБ оперативной памяти и ускорителем Nvidia Tesla K40M, а также 160 узлов на Intel Xeon Gold 6126, 96 ГБ памяти и паре ускорителей Nvidia Tesla P100. Производительность «Ломоносова-2» в тесте Linpack составляет 2,478 петафлопс, и он занимает 131 место в списке самых производительных суперкомпьютеров в мире.

В рейтинге Top500 за ноябрь 2019 г. участвовало три российских компьютера. Среди них были «Кристофари», находившийся на тот момент на 29 месте и менее чем за год потерявший восемь строчек, и «Ломоносов-2» – он занимал 107 место против 131 в июне 2020 г. Третьим участником был суперкомпьютер Cray XC40 Росгидромета, строительство которого началось в 2017 г. силами компании «Т-платформы» и интегратора Inline Teсhnologies. Компьютер заработал в конце января 2018 г., и в ноябре 2019 г. он занимал 465 место с производительностью 1,2 петафлопс. В июне 2020 г. он выбыл из рейтинга.