一夜之间,世界上最强的超级计算机易手了

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一夜之间,世界上最强的超级计算机易手了。

6月22日至25日应该是国际超级计算会议在法兰克福举行的日子。然而,鉴于全球流行病的阴影,2020年国际标准化会议是在线举行的,而不是离线。

因此,今年的ISC会议也被称为ISC 2020数字。

在每次ISC会议上,“世界上最快的500个超级计算系统的名单”,即全球超级计算500强名单,将会发布一次。在今年的ISC 2020数码展上,公布了第55个500强。

渴望四次冠军的日本超级计算“富裕”从人群中脱颖而出

与去年11月SC19大会上的500强不同,在这份榜单的顶端有许多“新力量”。最大的变化是第一台超级计算机已经从美国的巅峰变成了日本的“富越”。

日本的超级计算大师富古成为了新超级计算的冠军

日本的“富裕”是由富士通和日本物理化学研究所共同设计和开发的。其Linpack值达到415.5倍,性能是上届冠军峰会的2.8倍和“神威太湖之光”的4.5倍。

另外,“富裕”系统的核心处理器采用48核的ARM芯片A64FX,这是历史上第一个基于ARM芯片的超级计算机系统,已经成为全球超级计算机TOP500的冠军。

更值得一提的是,“富裕”超级计算系统在HPCG基准测试中也名列第一,该测试更注重超级计算应用的性能,在“人工智能超级计算性能林包”的基准测试“HPL-AI”中也名列第一,显示了该系统的优势。如果不是另一个日本超级计算系统“碍事”,富悦系统几乎赢得了绿色500,这是评估超级计算绿色指数。

我差点忘了,“富裕”系统还获得了冠军:Graph500获得了一等奖。总体而言,Graph500排行榜强调内存带宽和延迟,并关注大数据分析和其他领域的计算能力竞争。在Graph500中获得第一名,说明扶余系统的图形分析和计算性能优越。

富古一口气赢得了四个表演冠军

富越系统登顶后,美国超级计算机Summit和Sierra分别位列第二和第三,而中国超级计算机“神威太湖之光”和“天河二号”曾连续四年和六年蝉联榜首,分别位列第四和第五。

在榜单的前10名中,还有三支“新生力量”:由意大利能源巨头埃尼(Eni)资助、排名第六的HPC5排名第七的塞勒涅是由英伟达首先推出的,配备了AMD EPYC处理器+最新的a100 GPU;排名第九的马可尼-100部署在意大利计算中心。

第55届全球超级计算10强

在发布这份500强榜单时,榜单的发布者还特别提到,在以最高性能运行、处理单精度运算或进一步降低精度运算时,富越系统的性能超过1000 pflops——这是人类历史上第一次触及E级超级计算的边缘。

目前,所有主要的超级计算国家都制定了迈向E级超级计算的目标,预计明年将会有许多E级超级计算机。

日本不再低调,而是排名前三

每个人都注意到,虽然标题写着“一夜之间,最强的超级计算改变了所有权”,但这只是意味着名单被公布了。事实上,在超级计算模式改变的背后,绝不是“一夜之间”那么简单。

以日本为例,在超级计算领域,日本真正实现了“低调,低调,不称自己为霸主”的目标。凭借日本的超级计算能力,它取得今天的成就绝非偶然。

说到这,在中国的超级计算机崛起之前,日本的超级计算机曾经和美国的超级计算机轮流位居500强。日本用于地球数值模拟的超级计算系统在业界也很有名。

除了一些难以言喻的因素,中国已经超过了今年的500强,只剩下“数量优势”。

在全国500强中,中国大陆有226个系统上榜,占总榜单的45.2%;其次是美国,114台;日本排在第三,有30个在名单上。

今年的500强在中国共有226个系统,主要来自联想、曙光和Inspiron

然而,就性能份额而言,美国114台超级计算机提供的计算份额是644次浮点运算,并且继续向中国施压,565次浮点运算;;虽然日本只有30台,但它的计算能力是530微微帕,性能份额达到23.7%。

就计算能力而言,美国、日本和中国可以说是三方对抗。

美国、中国和日本分别占计算能力的28.7%、25.5%和23.7%

事实上,可以毫不夸张地说,根据其超级计算能力,日本是美国和中国的三方对抗。这次,“富裕”获得了500强、Graph500、HPCG和HPC-AI名单,充分展示了日本超级计算机在性能、架构、应用、功耗和网络互联方面的技术实力。此外,从早期的地球模拟器,到“北京”,再到今天的“富裕”,日本的超级计算一直是自成一体的。

早在2016年,当中国研究人员凭借《神威太湖之光》获得“戈登·贝尔奖”时,日本理研计算科学中心主任宋刚聪教授夸口说,“中国已经成为高性能计算机领域的世界领导者之一”。现在看来,日本人真的很谦虚。

费用是10亿美元。富裕贵吗?

在我写这篇文章的时候,我碰巧看到在某个小组里,对“富裕”超级计算的成本进行了热烈的讨论。现在我借花献佛,并为读者整理。

据宋刚聪教授介绍,“富裕”的成本约为10亿美元,换算成人民币约为70亿元。

这只是富裕的“材料成本”。宋刚聪教授说,如果使用成品的中央处理器,可能会贵三倍。

一位专家表示,在中国建造一台大型超级计算机的总投资约为50亿元人民币,但如果把包括土地、基础设施和人员在内的所有成本都考虑在内,最终用于机器和设备的资金可能只有1/10。“富裕”超级计算是指直接去掉原来的“K”超级计算,就地安装“后K”,意思是“把所有的钱都放到刀刃上”。

日本的“富裕”是超计算的,图片来自杰克·东加拉的“富裕”报告文件

相比之下,一位专家在8日回顾了前冠军峰会的预算。他说,虽然没有获得准确的数字,但一般估计首脑会议的费用在2亿至3亿美元之间。

当这群人被“富裕”超级计算“超级昂贵”惊呆的时候,北京大学数学科学学院教授杨超赢得了大家的认可:

制造一台在500强中获得第一名的机器确实很贵,但是制造一台在四个榜单中获得第一名并大大超过第二名的机器却要花费70亿人民币。我真的不认为它很贵也很便宜。

杨超教授是2016年凭借基于神威太湖之光的超级计算应用在中国获得首届戈登·贝尔奖的领军人物之一。

国防科技大学的一位老师补充说,“富裕”在四个项目中名列第一,这说明综合性价比确实很高,70亿元确实不贵。

此时,上海交通大学超级计算中心主任林新华提出,要更加平衡地设计“富裕”,更加注重实际应用的性能,这对我国E级超级计算方案的设计具有重要的借鉴意义。

这是真的。随着“富裕”超级计算在E级规模计算中的尝试,下一个超级计算目标是E级超级计算。中国神威、天河、曙光三个E级超级计算原型,美国政府部门近年来在超级计算领域高调布局,E级超级计算的竞争已经开始。

我还记得《人民日报》年初发布的新华社新闻,说《科学》杂志认为中国将在2020年建造世界上第一台E级超级计算机。

今年年初,《科学》展望2020年,称中国可能创造世界上第一台E级超级计算机

应该注意的是,各国竞相争取E级超级计算,不仅仅是追求“排名”和“规模”,更多的是对先进计算技术的测试——网络、内存访问、功耗、存储等。只有拥有优秀的技术力量,才能制造出性能均衡、适用性强的超级计算机。

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