Рейтинг високопродуктивних суперкомп'ютерів очолив кластер на базі CPU ARM

Опубліковано 55-й випуск рейтингу 500 найвищих продуктивних комп'ютерів світу. Червневий рейтинг очолив новий лідер - японський кластер Фугакупримітний використанням процесорів ARM.

Кластер Fugaku розміщений в Інституті фізико-хімічних досліджень RIKEN та забезпечує продуктивність 415.5 петафлопс, що у 2.8 більше, ніж витіснений на друге місце лідер минулого рейтингу. Кластер включає 158976 вузлів на базі SoC Fujitsu A64FX, Оснащених 48-ядерним CPU Armv8.2-A SVE (512 bit SIMD) з тактовою частотою 2.2GHz. У сумі кластер налічує понад 7 млн ​​процесорних ядер (втричі більше, ніж у лідера минулого рейтингу), майже 5 ПБ ОЗУ та 150 ПБ загального сховища на базі ФС Lustre. Як операційна система використовується Red Hat Enterprise Linux.

Місця з другого по п'яте закріпилися за минулими лідерами, які у листопадовому рейтингу посідали з першого по четверте місця:

• Друге місце - кластер Саміт розгорнуть компанією IBM у Національній лабораторії Оук-Рідж (США). Кластер працює під керуванням Red Hat Enterprise Linux, включає 2.4 млн процесорних ядер (використовуються 22-ядерні CPU IBM Power9 22C 3.07GHz та прискорювачі NVIDIA Tesla V100), які забезпечують продуктивність 148 петафлопс.
• Третє місце – американський кластер Гірський ланцюг, встановлений в Ліверморській національній лабораторії компанією IBM на базі аналогічної з Summit платформи і демонструючий продуктивність на рівні 94 петафлопс (близько 1.5 млн. ядер).
• Четверте місце - китайський кластер Sunway TaihuLight, що працює в національному суперкомп'ютерному центрі Китаю, що включає понад 10 млн обчислювальних ядер і показує продуктивність 93 петафлопс. Незважаючи на близькі показники продуктивності, кластер Sierra споживає вдвічі менше енергії, ніж Sunway TaihuLight.
• П'яте місце - китайський кластер Тяньхе-2А, Що включає майже 5 млн ядер і демонструє продуктивність в 61 петафлопс.

На шосте та сьоме місця вирвалися нові кластери HPC5 (Італія, Dell EMC, 35 петафлопс, 669 тис. ядер) та Селена (США, 27 петафлопс, 277 тис. ядер), які витіснили американський кластер Фронтера (Dell EMC, 23 петафлопс, 448 тис. ядер) на восьме місце. Дев'яте місце посів новий італійський кластер Марконі-100 (IBM, 21.6 петафлопс, 347 тис. ядер), а десяте – швейцарський кластер Піца Daint (Cray/HPE, 21.2 петафлопс, 387 тис. ядер), які у минулому рейтингу посідав 6 місце.

Найцікавіші тенденції:

• Вітчизняний кластер SberCloud (6.6 петафлопс, Ubuntu 18.04.01, побудований Ощадбанком на платформі NVIDIA DGX-2, використовує CPU Xeon Platinum 8168 24C 2.7GHz і налічує 99600 обчислювальних ядер) за 6 місяців змістився з 29 на 36. Інший вітчизняний кластер Lomonosov 2 змістився зі 107 на 131 місце. Кластер у Росгідромете, який займав 465 місце, був витіснений з рейтингу Таким чином, кількість вітчизняних кластерів у рейтингу за шість місяців зменшилася з 3 до 2 (у 2017 році в рейтингу було 5 вітчизняних систем, а у 2012 році - 12);

• Розподіл за кількістю суперкомп'ютерів у різних країнах:
  • Китай: 226 (228 - шість місяців тому). У сумі китайські кластери генерують 45.2 від усієї продуктивності (півроку тому - 31.9%);
  • США: 114 (117). Сумарна продуктивність оцінюється у 22.8% (півроку тому – 37.8%);
  • Японія: 29 (29);
  • Франція: 19(18);
  • Німеччина: 16 (16);
  • Нідерланди: 15 (15);
  • Ірландія: 14 (14);
  • Канада 12(9);
  • Великобританія: 10 (11);
  • Італія: 7(5);
  • Бразилія: 4 (3);
  • Сінгапур 4 (4);
  • Південна Корея, Саудівська Аравія, Норвегія: 3;
  • Росія, Індія, Австралія, ОАЕ, Швейцарія, Швеція, Фінляндія, Тайвань: 2.
• У рейтингу операційних систем, що використовуються в суперкомп'ютерах, три роки залишається тільки Linux;
• Розподіл по дистрибутивах Linux (у дужках – 6 місяців тому):
  • 54.4% (49.6%) не деталізують дистрибутив,
  • 24.6% (26.4%) використовують CentOS,
  • 6.8% (6.8%) - Cray Linux,
  • 6% (4.8%) - RHEL,
  • 2.6% (3%) - SUSE,
  • 2.2% (2%) - Ubuntu;
  • 0.2% (0.4%) - Scientific Linux
• Мінімальний поріг продуктивності для входження в Top500 за 6 місяців зріс з 1142 до 1230 терафлопсів (торік лише 272 кластери показували продуктивність більше петафлопсу, два роки тому – 138, три роки тому – 94). Для Top100 поріг входження виріс з 2570 до 2801 терафлопсів;
• Сумарна продуктивність усіх систем у рейтингу за рік зросла з 1.65 до 2.23 екзафлопсів (три роки тому був 749 петафлопс). Система, що замикає нинішній рейтинг, у минулому випуску перебувала на 449 місці, а позаминулому на 348;
• Загальний розподіл за кількістю суперкомп'ютерів у різних частинах світу виглядає так:
  272 суперкомп'ютери знаходяться в Азії (274 - півроку тому),
  126 у Північній Америці (129) та 96 у Європі (94), 4 у Південній Америці та 2 в Океанії (3);

• Як процесорну основу лідирують CPU Intel — 93.8% (півтора тому було 94%), на другому місці — IBM Power — 2.6% (було 2.8%), на третьому AMD — 2.2% (0.6%), на четвертому ARM (Marvell ThunderX2) та Fujitsu A64FX) - 0.8%, на п'ятому SPARC64 - 0.2% (0.6%). Вперше у рейтингу представлений кластер на процесорах ARM, який одразу посів перше місце.
• 37.4% (півроку тому 35.6%) всіх процесорів, що використовуються, мають 20 ядер, 12.2% (13.8%) — 16 ядер, 10.6% — 24 ядра,
  10.4% (11%) – 18 ядер, 9.8% (11.2%) – 12 ядер, 7% (7.8%) – 14 ядер;

• 145 з 500 систем (півроку тому - 144) додатково використовують прискорювачі або співпроцесори, при цьому в 135 системах задіяні чіпи NVIDIA (півроку тому було 135), у 6 - Intel Xeon Phi (було 5), 1 - PEZY (1), 1 використовуються гібридні рішення (було 1), 1 - Matrix-2000 (1), 1 GPU AMD Vega (1);
• Серед виробників кластерів на першому місці закріпилася компанія Lenovo – 36% (півроку тому 34.8%), на другому місці
  Sugon 13.6% (14.2%), на третьому місці Inspur - 12.8% (13.2%), четверте місце займають Hewlett-Packard - 7.6% (7%), далі йдуть Cray 7.2%, Atos - 5.2% (4.6%), Fujitsu 2.6% (2.6%), IBM 2.4 (2.6%), Dell EMC 2% (2.2%), NVIDIA 1.4% (1.2%), Huawei 1.4% (2%),
  Penguin Computing – 1.2% (2.2%). Три роки тому розподіл серед виробників виглядав так: Hewlett-Packard 28.6% (22.4%), на другому місці – Lenovo 17% (18.4%), на третьому місці – Cray 11.4% (11.2%), на четвертому – Sugon 9.2% (9.4%), на п'ятому – IBM 5.4% (6.6%).

• Для зв'язку вузлів у 52.6% кластерів використовується Ethernet (півроку тому 52%), InfiniBand – 30.4% (28%), Omnipath – 9.8% (10%). Якщо розглядати сумарну продуктивність, то системи на базі Ethernet охоплюють 52.6% (29%) усієї продуктивності Top500, InfiniBand – 30.4% (40%), Omnipath – 9.8%.

Одночасно доступний новий випуск альтернативного рейтингу кластерних систем Графік 500, орієнтованого на оцінку продуктивності суперкомп'ютерних платформ, пов'язаних із симулюванням фізичних процесів та завдань з обробки великих масивів даних, властивих для таких систем. Рейтинг Green500 окремо більше не випускається та об'єднаний з Top500, оскільки забезпечення енергоефективності тепер віддзеркалюється в основному рейтингу Top500 (враховується відношення LINPACK FLOPS до споживаної потужності у ВАТ).

Джерело: opennet.ru