stringtranslate.com

Frontier (суперкомпьютер)

Hewlett Packard Enterprise Frontier , или OLCF-5 , является первым в мире суперкомпьютером exascale . Он размещен в Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF) в Теннесси , США, и введен в эксплуатацию в 2022 году. По состоянию на декабрь 2023 года Frontier является самым быстрым суперкомпьютером в мире . Он основан на Cray EX и является преемником Summit (OLCF-4). Frontier достиг Rmax в 1,102 exaFLOPS , что составляет 1,102 квинтиллиона операций с плавающей запятой в секунду, с использованием центральных процессоров и графических процессоров AMD . [2] [3] [4] [5] [6]

Меньшая по размеру система Frontier TDS (система тестирования и разработки) с производительностью 62,86 гигафлопс/ватт возглавляла список Green500 как самый эффективный суперкомпьютер [6] , пока в ноябре 2022 года ее не сверг с пьедестала по эффективности суперкомпьютер Henri из Института Флэтайрона . [7]

Дизайн

Frontier использует 9472 64-ядерных процессора AMD Epyc 7713 "Trento" 2 ГГц (606208 ядер) и 37888 графических процессоров Instinct MI250X (8335360 ядер). Они могут выполнять операции двойной точности с той же скоростью, что и одинарной точности. [8]

«Trento» — оптимизированный процессор EPYC третьего поколения [9] («Milan»), основанный на микроархитектуре Zen 3 .

Он занимает 74 19-дюймовых (48 см) стоечных шкафа. [10] В каждом шкафу размещается 64 лезвия , каждое из которых состоит из 2 узлов.

Blades соединены между собой коммутаторами HPE Slingshot на 64 порта, которые обеспечивают пропускную способность 12,8 терабит/сек. Группы blades связаны в топологии стрекозы с максимум тремя переходами между любыми двумя узлами. Кабели либо оптические, либо медные, настроенные для минимизации длины кабеля. Общая длина кабелей составляет 145 км (90 миль). Frontier охлаждается жидкостью с помощью 4 насосов мощностью 350 лошадиных сил, которые каждую минуту пропускают через систему около 6000 галлонов (22 712,47 литров) неохлажденной воды, что позволяет увеличить плотность в 5 раз по сравнению с архитектурами с воздушным охлаждением. [8] [11]

Каждый узел состоит из одного CPU, 4 GPU и 4 терабайт флэш-памяти. Каждый GPU имеет 128 ГБ RAM, припаянных к нему, и каждый CPU имеет 512 ГБ локальной памяти DDR4. [8] [12]

Frontier имеет согласованные соединения между центральными и графическими процессорами, что позволяет коду, работающему на процессорах Epyc, осуществлять согласованный доступ к памяти графического процессора. [13]

Frontier использует внутреннюю флэш-систему хранения данных со скоростью чтения 75 ТБ/с, записи 35 ТБ/с и 15 млрд IOPS, а также файловую систему Lustre Orion объемом 700 ПБ . [14]

Frontier потребляет около 21 мегаватт (МВт) (что эквивалентно мощности, необходимой для 15 000 односемейных домов), по сравнению с 13 МВт его предшественника Summit . [11]

История

Одной из самых больших проблем в ходе разработки было энергопотребление. Существующая информация указывала на то, что для достижения 1 exaFLOP необходимы сотни тысяч графических процессоров с общим энергопотреблением 150-500 МВт. Таким образом, высокая эффективность была основной целью проекта. [8]

Oak Ridge объединилась с HPE Cray и AMD для создания системы стоимостью 600 миллионов долларов США. Она начала развертываться в 2021 году [15] и достигла полной мощности в 2022 году. [16] Он достиг 1,1 эксафлопс Rmax в мае 2022 года, что сделало его самым быстрым суперкомпьютером в мире, согласно измерениям в выпуске списка TOP500 за июнь 2022 года , заменив Fugaku . [1] [17]

После выпуска суперкомпьютер возглавил список Green500 как самый эффективный суперкомпьютер, измеренный на уровне 62,68 гигафлопс/ватт. [6] Директор ORNL Томас Захария сказал: «Frontier открывает новую эру эксафлопсных вычислений для решения крупнейших мировых научных задач». Он добавил: «Эта веха предлагает лишь предварительный просмотр непревзойденных возможностей Frontier как инструмента для научных открытий. Это результат более чем десятилетнего сотрудничества между национальными лабораториями, академическими кругами и частной промышленностью, включая проект Exascale Computing Project Министерства энергетики США, который развертывает приложения, программные технологии, аппаратное обеспечение и интеграцию, необходимые для обеспечения воздействия на эксафлопс». [14]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc "TOP500 июнь 2024". 14 мая 2024 г. Получено 16 мая 2024 г.
  2. ^ Уэллс, Джек (19 марта 2018 г.). «Powering the Road to National HPC Leadership». OpenPOWER Summit 2018. Архивировано из оригинала 4 августа 2020 г. Получено 25 марта 2018 г.
  3. ^ Бетеа, Кэти (13 февраля 2018 г.). «Frontier: OLCF'S Exascale Future – Oak Ridge Leadership Computing Facility». Национальная лаборатория Ок-Ридж — Leadership Computing Facility . Архивировано из оригинала 10 марта 2018 г.
  4. ^ "Обновление Exascale заместителя министра по науке Даббара" (DOE). insideHPC . 9 октября 2020 г. Архивировано из оригинала 28 октября 2020 г.
  5. ↑ Дон Кларк (30 мая 2022 г.). «США возвращают себе первое место в гонке суперкомпьютеров». The New York Times . Архивировано из оригинала 1 июня 2022 г. Получено 1 июня 2022 г.
  6. ^ abc Ларабель, Майкл (30 мая 2022 г.). "AMD-Powered Frontier Supercomputer Tops Top500 At 1.1 Exaflops, Tops Green500 Too". Phoronix . Архивировано из оригинала 6 июня 2022 г. . Получено 1 июня 2022 г. .
  7. ^ Антон Шилов (15 ноября 2022 г.). «Nvidia крадет мировой рекорд AMD по эффективности суперкомпьютеров». Tom's Hardware . Архивировано из оригинала 6 февраля 2023 г. Получено 10 декабря 2022 г.
  8. ^ abcd Choi, Charles Q. (24 июня 2022 г.). «Бьющееся сердце первого в мире суперкомпьютера Exascale». IEEE Spectrum . Архивировано из оригинала 14 августа 2022 г. Получено 14 августа 2022 г.
  9. ^ "Crusher Quick-Start Guide — OLCF User Documentation". docs.olcf.ornl.gov . Архивировано из оригинала 8 ноября 2022 г. . Получено 8 ноября 2022 г. .
  10. ^ "FRONTIER Spec Sheet". Архивировано из оригинала 31 мая 2022 г. Получено 31 мая 2022 г.
  11. ^ ab Service, Роберт Ф. (17 ноября 2023 г.). «Самые быстрые суперкомпьютеры мира помогают улучшить климатические прогнозы и разработать новые материалы». Science . Получено 4 сентября 2024 г. .
  12. ^ "Frontier User Guide". Национальная лаборатория Оук-Ридж . Получено 4 сентября 2024 г.
  13. ^ "AMD Preparing More Linux Code For The Frontier Supercomputer". Архивировано из оригинала 28 мая 2021 г.
  14. ^ ab "Frontier supercomputer debuts as world's fasting, breaking exascale barrier". Национальная лаборатория Оук-Ридж . 30 мая 2022 г. Архивировано из оригинала 1 июня 2022 г. Получено 17 июня 2022 г.
  15. ^ "US Closes in on Exascale: Frontier Installation Is Underway". HPC Wire . 29 сентября 2021 г. Архивировано из оригинала 3 января 2022 г. Получено 3 января 2022 г.
  16. ^ "Первый взгляд на Exascaler "Frontier" из Ок-Риджа в сравнении с "Aurora" из Аргонна". Next Platform . 4 октября 2021 г. Архивировано из оригинала 3 января 2022 г. Получено 3 января 2022 г.
  17. ^ "US Takes Supercomputer Top Spot with First True Exascale Machine". Архивировано из оригинала 31 мая 2022 г. Получено 31 мая 2022 г.