Supercomputing 17 съдържа някои изненади, намеци за бъдещето

Имаше няколко изненади на тази месечна конференция Supercomputing 17, включително много добро показание за ускорителя PEZY-SC2, както и промяна на посоката на Intel за своята линия Xeon Phi. Освен това видяхме и първите системи, изградени на процесора на Xeon Scalable Intel (Skylake) на Intel и първата, която разполага с Volta ускорител на Nvidia.

Но може би най-забележителната е новината, че в момента китайските системи представляват 202 от 500-те суперкомпютри в най-новия списък на топ 500 в сравнение със само 143 от САЩ. Американските системи доминират в списъка от създаването му преди 25 години, а само преди няколко месеца САЩ разполагаха с 169 системи до 160 на Китай. Същото е вярно, когато става дума за съвкупна ефективност, като китайските системи в комбинация представляват 35, 4% от общата производителност на Top 500 системи.

Най-бързите компютри в света продължават да са двете масивни китайски машини, които са начело в списъка от няколко години: Sunway TaihuLight, от Китайския национален суперкомпютърен център в Уси, с устойчиво представяне на Linpack от над 93 петафлопа (93 хиляди трилиона плаваща точка операции в секунда) и Tianhe-2 от Китайския национален супер компютърен център в Гуанджоу, с устойчиво представяне от над 33, 8 петафлопа. Те остават най-бързите машини и с огромен марж. Системата Piz Daint от Швейцарския национален суперкомпютърен център, система Cray, която използва Intel Xeons и Nvidia Tesla P100s, зае третото място с устойчиво представяне на Linpack от 19, 6 петафлопа.

Най-голямата промяна в горната част е нова система на четвърто място: модернизирана версия на суперкомпютъра Gyoukou, система ZettaScaler-2.2, внедрена в Японската агенция за наука и технологии на морето и Земята. Тази машина използва ускорители PEZY-SC2, 2048-ядрен чип от второ поколение, който осигурява максимална производителност от 4.096 терафлопа с двойна точност, както и конвенционалните процесори Intel Xeon за общо 19 860 000 ядра. (По-ранна машина ZettaScaler с PEZY-SC2 направи списъка на по-ниско ниво във версията за юни). Това му дава най-големия брой ядра, използвани заедно - известни също като най-високото ниво на съвместимост - наблюдавани досега, надминавайки TaihuLight, който има 10, 6 милиона ядра. Машината Gyoukou постигна устойчивост на Linpack от 19, 14 петафлопа, но интересното е, че използва 1, 35 мегавата мощност в сравнение с 2, 27 мегавата за PizDaint, 17, 8 мегавата за Tinahe-2 и 15, 4 мегавата за Taihulight. Това все още е много мощност, но това е голямо намаление в сравнение с останалите системи и силен индикатор, че проблемите с мощността са важни, дори и за най-бързите машини в света. Също така си струва да се отбележи, че това показва как новите архитектури могат да намалят драстично драстично.

Най-високата американска система остава суперкомпютърът Titan в Националната лаборатория Oak Ridge, петгодишна система, която използва графични ускорители на Nvidia K20x и доставя 17.59 петафлопа, което сега е на пето място в списъка.

В най-новия списък на Green 500 с най-енергийно ефективни суперкомпютри четири от първите пет слота - включително и най-добрите три - отидоха в новоинсталираните японски системи, всички базирани на архитектурата ZettaScaler-2.2 и ускорителя PEZY-SC2. Най-ефективната от тях е Shoubu System B, която е инсталирана в Разширения център за компютърни и комуникационни технологии на RIKEN. Shoubu System B постигна 17, 0 гигафлопа / ват; Shoubu System B и следващите две системи, които използват съответно 16, 8 и 16, 7 gigaflops / watt, са в долната половина на списъка с Top 500. Петата система в класацията на Зелените е споменатата по-горе система Gyoukou - системата номер четири в списъка на топ 500, с 14, 2 гигафлопа / ват.

Това са големи пробиви за ускорителя PEZY-SC2 и могат да насочат към бъдещи указания за суперкомпютърни архитектури.

Четвъртият най-зелен суперкомпютър е вътрешната система DGX SaturnV Volta на Nvidia, която постигна 15, 1 гигафлопа / ват и влиза на 149 място в списъка на топ 500. Тази система има 22 440 волта ядра (които изглежда са броени по малко по-различен начин в списъка от някои други ядра.) Nvidia има много добра година за своя ускорител и има големи надежди за повече машини, използващи Volta GPU архитектура.

Както обикновено, основните доставчици се увличаха за своите успехи в списъка, като Intel отбеляза, че процесорите му са в шест от първите десет системи и рекордно 471 от 500 системи. Intel също така отбеляза, че новите му мащабируеми процесори Xeon са в 18 суперкомпютри с над 25 петафлопа на производителност. Но това, което може да бъде по-забележимо е, че Intel заяви, че отменя Knights Hill, планирания 10nm наследник на Xnon Phi процесора 14nm Knights Landing. Компанията заяви, че сега планира нова платформа за екскаскални системи (1000 петафлопа) до 2021 г., но не разкрива никакви подробности.

Nvidia подчерта, че има 34 нови системи със своите ускорители в списъка, което довежда общата сума на компанията до 87. Nvidia и партньорът IBM се колебаят за възможността, когато следващият списък предстои през юни, на върха на върха на Oak Ridge Националната лаборатория (ORNL) трябва да бъде сред машините в горната част на списъка. Тази машина разполага с 4600 възли, всеки с два базови процесора на IBM Power 9 и 6 ускорителя Nvidia Volta, с прогнозна производителност от около 200 петафлопа. Това се различава от вътрешното решение на Nvidia по това, че всички процесори и графични процесори комуникират през NVLink 2.0 по кеш-съгласуван начин, използвайки OpenCAPI, така че графичните процесори могат директно да имат достъп до основната системна оперативна памет. Срещата ще бъде последвана от машината на Сиера в Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор и от машината AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) в Япония.

Интересно ми беше да чуя Cray да обяви суперкомпютър, готов за производство, базиран на процесора Cavium ThunderX2 в 64-битната Armv8-A архитектура, който вече се предлага като част от неговия суперкомпютър XC50. Базираните на ARM машини се тестват в суперкомпютърния център в Барселона (чиято машина Mare Nostrum сега се нарежда под номер 16 в списъка на топ 500), както и суперкомпютъра „Post-K“ в Япония и суперкомпютъра Isambard във Великобритания. Cavium имаше някои ранни показатели на ThunderX2, които показаха, че 14nm чипът се представя по-добре в многонишкови или свързани с памет приложения, отколкото на Skylake Xeons на Intel, въпреки че Intel остава лидер в еднопоточните и в суровите терафлопи. Обърнете внимание, че в допълнение към дизайна на Cavium, Qualcomm обяви и ARM-базиран сървър чип, наречен Centriq.

В други новини за процесорите AMD обяви, че е нараснало производството на своите процесори Epyc, макар че те все още не са в топ 500 системи, докато NEC обяви версии на своята ускорителна карта Vector Engine PCIe за новата си суперкомпютърна серия SX-Aurora TSUBASA, която имат особено бърза честотна лента на паметта.

От страна на взаимните връзки Mellanox заяви, че 77 процента от новите системи в списъка на топ 500 използват InfiniBand, докато Intel постигна скорошни успехи със своята Omni-Path Architecture, която се използва най-вече в своите Xeon Scalable Processor (Skylake) системи. Междувременно редица доставчици търсят Gen-Z, проектиран да бъде ориентиран към по-ниска латентност, ориентиран към паметта за високоскоростни връзки между изчислителни и памет / устройства за съхранение.

Също така е интересно да се отбележи, че за първи път всички машини в Топ 500 вече работят с Linux.

Между силното първо впечатление от PEZY-SC2, решението на Intel да зареже Knights Mill за нова архитектура, Volta на Nvidia и нова конкуренция от AMD, ARM доставчици и NEC, сега е вълнуващо време в света на суперкомпютрите. Списъците за следващата година трябва да са доста интересни, тъй като виждаме кои архитектури наистина се представят и кои са най-ефективни, тъй като много от доставчиците и суперкомпютърните сайтове се опитват да се позиционират в надпреварата за производство на екскавален (1000 петафлоп) компютър с под -20 мегават мощност теглене

Любопитни сте за скоростта на вашия широколентов интернет? Тествайте го сега!