Fugaku (superkomputer)

W przypadku innych zastosowań zobacz Fugaku .
Fugaku
Aktywny od 2021 r
Sponsorzy MEXT
Operatorzy Riken
Lokalizacja Riken Centrum Nauk Obliczeniowych (R-CCS)
Architektura
System operacyjny Niestandardowe jądro oparte na systemie Linux
Pamięć HBM2 32 GiB/węzeł
Składowanie
Prędkość 442 P FLOPS (na TOP500 Rmax), po aktualizacji; wyższy wynik 2,0 E FLOPS w innym teście porównawczym mieszanej precyzji
Koszt 1 miliard USD (całkowity koszt programu)
Zaszeregowanie TOP500 : nr 2, czerwiec 2022 r
Zamiar Badania naukowe
Dziedzictwo TOP500 nr 1, czerwiec 2020 – czerwiec 2022
Strona internetowa www .r-ccs .riken .jp /en /fugaku
Źródła Konfiguracja systemu Fugaku
PRIMEHPC FX1000 (węzeł Fugaku) ​​na SC 19

Fugaku ( jap : 富岳 ) to petaskalowy superkomputer w Riken Center for Computational Science w Kobe w Japonii . Rozpoczął rozwój w 2014 roku jako następca komputera K i zadebiutował w 2020 roku. Jego nazwa pochodzi od alternatywnej nazwy góry Fuji .

Stał się najszybszym superkomputerem na świecie na liście TOP500 z czerwca 2020 r. , A także pierwszym komputerem opartym na architekturze ARM , który to osiągnął. W tym czasie osiągnął również 1,42 exaFLOPS przy użyciu mieszanego testu porównawczego precyzji HPL-AI fp16/fp64. Regularną działalność rozpoczął w 2021 roku.

Fugaku został zastąpiony jako najszybszy superkomputer na świecie przez Frontier w maju 2022 roku.

Sprzęt komputerowy

Superkomputer jest zbudowany z mikroprocesorem Fujitsu A64FX . Ten procesor jest oparty na ARM w wersji 8.2A i przyjmuje Scalable Vector Extensions dla superkomputerów. Fugaku miał być około 100 razy potężniejszy niż komputer K (tj. docelowa wydajność 1 exaFLOPS ).

Początkowa (czerwiec 2020 r.) konfiguracja Fugaku wykorzystywała 158 976 procesorów A64FX połączonych za pomocą zastrzeżonego przez Fujitsu połączenia torus fusion . Aktualizacja w listopadzie 2020 roku zwiększyła liczbę procesorów.

Oprogramowanie

Fugaku użyje „lekkiego, wielojądrowego systemu operacyjnego” o nazwie IHK/McKernel . System operacyjny wykorzystuje zarówno Linuksa , jak i lekkie jądro McKernel , które działają jednocześnie i obok siebie. Infrastruktura, na której działają oba jądra, nazywana jest interfejsem jąder heterogenicznych (IHK). Symulacje o wysokiej wydajności są uruchamiane na McKernel, z Linuksem dostępnym dla wszystkich innych usług zgodnych z POSIX .

Oprócz oprogramowania systemowego superkomputer uruchomił wiele rodzajów aplikacji, w tym kilka testów porównawczych. Przeprowadzając główny HPL , używany przez TOP500 , Fugaku jest w petaskali i prawie w połowie drogi do eksaskali. Ponadto Fugaku ustanowił światowe rekordy w co najmniej trzech innych testach porównawczych, w tym w HPL-AI; przy 2,0 eksaflopie system przekroczył próg eksaskali dla testu porównawczego. Opis tego benchmarku jest następujący:

Wybrana metoda solwera to połączenie rozkładu na czynniki LU i iteracyjnego udoskonalania przeprowadzanego później w celu przywrócenia rozwiązania z dokładnością do 64-bitów. Innowacyjność HPL-AI polega na rezygnacji z obliczeń 64-bitowych w całym procesie rozwiązania i zamiast tego wybraniu niskiej precyzji (prawdopodobnie 16-bitowej) dokładności dla LU oraz wyrafinowanej iteracji w celu odzyskania dokładności utraconej podczas faktoryzacji.

Wydajność

Zgłoszona początkowa wydajność Fugaku wyniosła Rmax 416 petaFLOPS w wysokowydajnym teście LINPACK FP64 używanym przez TOP500. Po aktualizacji liczby procesorów w listopadzie 2020 r., wydajność Fugaku wzrosła do Rmax 442 petaFLOPS.

W 2020 roku Fugaku zajął również czołowe miejsca w innych rankingach, które testują komputery przy różnych obciążeniach, w tym Graph500 , HPL-AI i HPCG benchmark . Żaden wcześniejszy superkomputer nie prowadził jednocześnie we wszystkich czterech rankingach.

Po modernizacji sprzętu, od listopada 2020 r., „Fugaku zwiększył swoją wydajność w nowym teście porównawczym HPC-AI z precyzją mieszaną do 2,0 eksaflopsa, pobijając swój wynik 1,4 eksaflopa zarejestrowany sześć miesięcy temu. Są to pierwsze pomiary porównawcze powyżej jednego eksaflopa dla dowolnej precyzji na każdym rodzaju sprzętu”. (wzrost o 42%) Co ciekawe, liczba rdzeni Arm A64FX wzrosła tylko o 4,5%, do 7 630 848, ale zmierzona wydajność wzrosła znacznie bardziej w tym teście porównawczym (a system nie korzysta z innych możliwości obliczeniowych, takich jak procesory graficzne ), i trochę więcej na TOP500, czyli o 6,4%, do 442 petaflopsów, nowy rekord świata i tyle samo powiększający dystans do następnego komputera. W teście porównawczym HPCG jest 5,4 razy szybszy, przy 16,0 petaflopach HPCG, niż system numer dwa, Summit , który jest również drugi na liście TOP500.

Wydajność Fugaku przewyższa łączną wydajność kolejnych 4 superkomputerów z listy TOP500 (prawie następnej 5) i przewyższa o 45% wszystkie pozostałe komputery z pierwszej dziesiątki w teście porównawczym HPCG.

Należy zauważyć, że co najmniej od maja 2021 r. donoszono, że Chiny opracowały superkomputer z własną technologią, która dwukrotnie lub więcej przewyższa wydajność Fugaku, i potajemnie go obsługiwały, aby uniknąć sankcji ze strony Stanów Zjednoczonych. W rzeczywistości papier wykorzystujący tę maszynę zdobył nagrodę Gordona Bella dla najlepszego papieru. Według doniesień od maja 2022 r. Chiny obsługują dwa superkomputery o eksaskalowej wydajności.

Historia

23 maja 2019 roku Riken ogłosił, że superkomputer ma nosić nazwę Fugaku. W sierpniu 2019 roku odsłonięto logo Fugaku; przedstawia górę Fuji , symbolizującą „wysoką wydajność Fugaku” i „szeroki wachlarz użytkowników”. W listopadzie 2019 roku prototyp Fugaku zajął pierwsze miejsce na Green500 . Wysyłka stojaków sprzętowych do obiektu Riken rozpoczęła się 2 grudnia 2019 r., a zakończyła 13 maja 2020 r. W czerwcu 2020 r. Fugaku został najszybszym superkomputerem świata na liście TOP500, wypierając IBM Summit.

Fugaku zostało wykorzystane do badań masek związanych z pandemią COVID-19 .

Koszt

W 2018 roku Nikkei poinformował, że program będzie kosztował 130 miliardów jenów (ok. 1 miliarda USD).

Porównanie

Porównanie wydajności i kosztów z komputerami, które zajęły pierwsze miejsce w rankingu TOP500
Nazwa Rozpoczęcie roku Koniec roku
Wydajność ( PFLOPS )
Koszt (mln USD)

(bez uwzględnienia inflacji)

rankingu TOP500 Dostawca CPU/GPU procesor system operacyjny
Fugaku 2020 — 442 1213 Od czerwca 2020 do listopada 2021 1 Fujitsu A64FX Linux (RedHat 8) i McKernel
Szczyt 2018 — 148 300 Od czerwca 2018 do listopada 2019 1st IBM , Nvidia POWER9 , Tesla Linuks (RedHat)
Sierra 2018 — 94 listopad 2018 do listopada 2019 2
Sunway TaihuLight 2016 — 93 280 Od czerwca 2016 do listopada 2017 1 NRCPC Sunway SW26010 Linux (Podnieś)
k 2011 2019 10 1045 czerwiec 2011 – listopad 2011 1 Fujitsu SPARC64 VIIIfx Linuks

Zobacz też

Linki zewnętrzne


Dokumentacja
Poprzedzony

IBM Summit 148,6 petaFLOPS


Najpotężniejszy superkomputer świata czerwiec 2020 – maj 2022 0,54 exaFLOPS 		zastąpiony przez

HPE Frontier 1.1 exaFLOPS
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fugaku_(superkomputer)&oldid=1137953128 ”