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第57版世界TOP500超算排名公布,中國數量第一,美國算力第一

荷葉塘 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:程文智 ? 2021-06-30 09:27 ? 次閱讀

近日,在德國法蘭克福舉行的國際超級計算大會上,2021第57版世界TOP500超級計算機排名正式公布,在Top10排名中,日本理化學研究所和富士通共同推進開發的超級計算機富岳(Fugaku)再次奪冠,第二和第三名均為美國的超級計算機,中國的神威·太湖之光超級計算機位列第4位,天河2A位列第6位。

與2020年11月份發布的第56版相比,Top10排名變化很小,只有一個新入圍者,那就是來自美國新能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的Perlmutter系統。該超級計算機基于HPE Cray“Shasta”平臺和由GPU加速器和CPU節點組成的異構系統,實現了64.6 Pflop/s,它在新排名中位列第5。

盡管前十名榜單變化不大,但是從整體排名來看,還是能發現一些重要的趨勢。

首先就是采用AMD處理器的超級計算機顯著增加,比如剛入選TOP10榜單的Perlmutter就是在用的AMD EPYC 7763處理器,排在第6的Selene也采用了AMD EPYC 7742。


另一個是,近些年來,異構計算在超級計算機中使用越來越多,且大多數采用了NVIDIA的GPU或英特爾基于X86的Xeon Phi作為協處理器。在今年的TOP500中,共有145個系統采用了加速器/協同處理器技術,與第56版的147個相比,有所下降。其中有96個系統適用了NVIDIA Volta芯片,26個使用了NVIDIA Ampere芯片,9個使用了NVIDIA Pascal系統。

英特爾處理器在超級計算機中的份額仍然最高,為86.2%,但低于第56版的91.8%。此外,名單中有49個系統使用了AMD的處理器,高于之前的4.2%。


TOP500排名是針對全球已知最強大的電腦系統做出的排名,該計劃始于1993年,并且一年出版兩次最新的超級計算機排名表。每年的第一次排名公布于6月份的國際超級計算機會議上,而第二次排名公布則是在11月份的超級計算機會議上。

TOP500的排名表是由德國曼海姆大學的Hans Meuer、美國田納西大學諾克斯維爾分校的Jack Dongarra以及美國勞倫斯伯克利國家實驗室的Erich Strohmaier與Horst Simon等人共同匯編的。

圖:不同國家和地區的超級計算機數量和算力排行


下面我們來看看這些超級計算機:

富岳

富岳(Fugaku)是由日本理化學研究所和富士通共同開發的超級計算機,是“京”的后繼機型。它在2014年就開始研發,2021年正式激活。富岳部署在兵庫縣神戶市中央區港灣人工島上的理化學研究所計算科學研究中心內,其運算能力為京的100至120倍,耗電為30兆瓦至40兆瓦,京的耗電為12.7兆瓦。其實,“富岳”是富士山的別稱。

富岳是全球首度奪冠的ARM架構超級電腦,采用富士通48核心A64FX SoC,與過往超級計算機大多采用的Intel或AMD的x86、x64主流平臺不同。富岳擁有 7,630,848 個內核,在HPL標準下算力為442Pflop/s,這樣的性能表現超過了排名第二的美國Summit超級計算機的3倍。

恐怖的是其峰值性能可達到1 exaFLOPS(1,000 petaFLOPS)。而且它除了在Linpack中拿到好成績,也在新的HPL-AI基準測試中獲得了2 exaFLOPS的好成績。

2020年6月23日,富岳正式獲認證,以415 PFLOPS計算速度成為TOP500排名第一的超級計算機。之后同年11月17日發表的TOP 500排行榜成功蟬聯第一。如今又再次奪冠。

Summit超級計算機

Summit超級計算機(中文有翻譯頂點,或者高峰),實驗室代號“OLCF-4”,是IBM為美國能源部旗下橡樹嶺國家實驗室開發建造的超級計算機。機組于2018年6月8日落成,理論運算能達200 PFLOPS(浮點運算速度每秒20億億次),超過峰值運算性能125 PFLOPS的神威·太湖之光,2018年6月25日正式獲TOP500認證為全球最快的超級計算機。隨后被富岳超越。但仍然是美國最快的超計算機。

Summit在 HPL 基準測試中的性能為 148.8 Pflop/s,在全球排名第二。Summit 有 4,356 個節點,每個節點使用的是與泰坦類似的CPU+GPU異構計算架構,包含兩顆Power9 CPU(每顆CPU有 22個內核),以及6塊NVIDIA Tesla V100 GPU組成。這些節點通過 Mellanox 雙軌 EDR InfiniBand 網絡鏈接在一起。

Sierra超級計算機

Sierra,代號ATS-2,是IBM為美國能源部下屬的勞倫斯利佛摩國家實驗室建造的超級計算機,由美國國家核安全局管理,也是該局的第二套“先進技術系統”(Advanced Technology System,ATS),本機組與橡樹嶺國家實驗室的高峰使用幾乎相同的架構。

Sierra的運算節點采用IBM的Witherspoon S922LC OpenPOWER主機,每臺主機中配備IBM POWER9 CPU配以NVIDIA Tesla V100運算加速卡,CPU和加速卡之間使用NVLink連接,每顆CPU配以兩塊運算加速卡,不過原始計劃里是每顆CPU配以三塊運算加速卡。節點之間的連接采用EDR InfiniBand。

神威·太湖之光超級計算機

神威·太湖之光超級計算機(Sunway TaihuLight)是由國家并行計算機工程技術研究中心研制、安裝在國家超級計算無錫中心的超級計算機,搭載了40960個中國自主研發的“申威26010”眾核處理器,該眾核處理器采用64位自主申威指令系統,峰值性能為12.54京次/秒,持續性能為9.3京次/秒。(1京為1億億)

神威·太湖之光超級計算機由40個運算機柜和8個網絡機柜組成。每個運算機柜比家用的雙門冰箱略大,打開柜門,4塊由32塊運算插件組成的超節點分布其中。每個插件由4個運算節點板組成,一個運算節點板又含2塊“申威26010”高性能處理器。一臺機柜就有1024塊處理器,整臺“神威·太湖之光”共有40960塊處理器。每個單個處理器有260個核心,主板為雙節點設計,每個CPU固化的板載內存為32GB DDR3-2133。

2020年7月,中國科大在“神威·太湖之光”上首次實現千萬核心并行第一性原理計算模擬。

天河二號超級計算機

天河二號(簡稱:TH-2),是一組由國防科技大學研制的異構超級計算機,為天河一號超級計算機的后繼機型。天河二號的組裝和測試由國防科技大學和浪潮集團來負責,于2013年底入駐位于廣東省廣州市的中山大學廣州校區東校園內的國家超級計算廣州中心并進行驗收,2013年底交付使用后對外開放接受運算項目任務,用于實驗、科研、教育、工業等領域。

天河二號造價達一億美元,整個系統占地面積達720平方米。它于2013年6月起至2016年6月之前,為世界上最快的超級計算機。目前,天河二號由國防科技大學和中山大學共同使用和維護。

天河二號的處理器是英特爾的Xeon E5-2692v2 12核心處理器,基于英特爾Ivy Bridge微架構(Ivy Bridge-EX核心),采用22納米制程,峰值性能0.2112TFLOPS。

運算加速使用基于英特爾集成眾核架構的Xeon Phi 31S1P協處理器,運行時鐘頻率為1.1GHz,擁有57個x86核心(實際上擁有61個核心,因激活全部核心時會存在運算周期協調沖突之問題,因此先遮蔽4個x86核心),每個x86核心借由特殊的超線程技術能運作4個線程,產生峰值性能為1.003TFLOPS。

不過基于美國商務部限制中國超級計算機采購美國器件,我國在2017年開始使用自主研發的Matrix-2000代替Xeon Phi作為協處理器的升級計劃。

結語

在TOP500榜單中,盡管其中中國超級計算機的絕對數量還是遙遙領先,但是由上一次的212變為現在186臺,相應的,美國則由上一次的113臺增至如今的123臺。尚不清楚是否是由于芯片供應問題導致的負面效應。

但在綜合性能指標上,來自美國的超級計算機仍然處于領先,目前總算力達到了856.8Pflop/s,而中國則為445.3Pflop/s。

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       近日,Intel在超級計算機大會上正式展示出其第二代高性能計算產品Knights Landing Xeon Phi,...
發表于 11-30 14:54 ? 2628次 閱讀
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學習Linux的理由

    為什么要學習Linux?     為什么學Linux,每個人都有自己的理由:     Linux是免費...
發表于 11-14 16:01 ? 4661次 閱讀
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玩樹莓派必須要知道的十大妙用!你,還在等什么!

``  樹莓派(Raspberry Pi)是一種低成本、僅有信用卡大小的卡片式電腦,看上去就像是一個電路板,它是基于ARM架...
發表于 09-01 11:44 ? 117785次 閱讀
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