Frontier: первый в истории экзафлопсный суперкомпьютер возглавил Top500
Сегодня произошло знаковое событие: в обновленном рейтинге суперкомпьютеров Top500 первое место занял первый в истории экзафлопсный компьютер, Frontier. В бенчмарке Linpack он достиг отметки в 1.1 экзафлопс. Напомню, что Frontier был анонсирован еще три года назад, в мае 2019, и создан компанией Cray (входит в состав HPE) для Национальной лаборатории Ок-Ридж при Министерстве энергетики США. Вот как выглядят характеристики этого вычислительного монстра и некоторых его предшественников:
| Frontier (Cray) | Fugaku (Fujitsu) | Summit (IBM) | |
| Стоимость | $600 млн | $910 млн | $205 млн |
| Дата запуска | май 2022 | июнь 2020 | июнь 2018 |
| Теоретическая пиковая производительность (FP64) | 1.686 экзафлопс | 514 петафлопс | 200 петафлопс |
| Бенчмарк LINPACK | 1.1 экзафлопс (1.1 x 1018 флопс) | 416 петафлопс (416 x 1015 флопс) | 149 петафлопс (149 x 1015 флопс) |
| Мощность | 21.1 мВт | 28 мВт | 10 мВт |
| Процессоры | 9,248 x AMD EPYC 7003 (64-ядерные) | 152,064 x Fujitsu A64FX (48-ядерные) | 9,216 x IBM Power 9 (22-ядерные) |
| Графические ускорители | 9,248 x 4 x AMD Instinct MI250X 1 | — | 9,216 x 3 x Nvidia Tesla V100 |
| Общее кол-во ядер | 8,730,112 | 7,299,072 | 2,414,592 |
1 В графических ускорителях за ядро считается вычислительный блок, соответственно в AMD Instinct MI250X — 220 ядер.
Frontier предназначен для моделирования и симуляции, аналитики данных и задач искусственного интеллекта. В частности он будет задействован в проекте EXAALT, в рамках которого на атомном уровне моделируются задачи для термоядерной энергии и энергии деления — включая увеличение глубины выгорания ядерного топлива и разработку материалов, способных выдерживать температуры внутри термоядерных реакторов.
Что касается искусственного интеллекта, то в комбинированном бенчмарке HPL-AI, отражающем скорость высокопроизводительных вычислений и решения задач искусственного интеллекта (которые обычно сводятся в операциями над векторами и матрицами и не требуют высокой точности), Frontier достигает всё так же рекордных 6.88 экзафлопс. Впрочем, сегодня же Лос-Аламосская национальная лаборатория при Министерстве энергетики США (всего таких лабораторий шестнадцать) объявила о начале разработки системы Venado, который обещает достигнуть ИИ-производительности в 10 экзафлопс. С учетом использования в Venado графических ускорителей и даже процессоров от Nvidia, интересно будет сравнить этот суперкомьютер с Frontier, где процессоры и графические ускорители от AMD. Третьим участником этой битвы гигантов в ближайшее время станет Aurora, где аналогичная начинка (процессоры и графические ускорители) будут от Intel. Заказчиком этого суперкомпьютера выступает третья лаборатория Минэнерго США, Аргоннская.
Предыдущий знаковый рубеж был достигнут созданным IBM суперкомпьютером Roadrunner — его производительность достигла одного петафлопса. Случилось это в мае 2008. Как уже рассказывал Gadgets News, он был оснащен 18,840 процессорами, занимал площадь 465 м2, весил 250 тонн, потреблял 2.35 МВт энергии и стоил $100 млн. Таким образом, за 14 лет производительность самого быстрого суперкомпьютера выросла в 1000 раз. Если темпы научно-технического прогресса не замедлятся, то лет через пятнадцать можно надеяться на появление зеттафлопсного (1021 флопс) суперкомпьютера. Причем Intel ставит перед собой задачу создать систему с такой производительностью уже в ближайшие пять лет, к 2027 году. Правда почти наверняка это будет (если конечно будет) не двойная, а урезанная точность — как в бенчмарке HPL-AI, где Frontier выдает в шесть раз более высокий результат, чем в LINPACK.