Мир железа Рейтинг самых высокопроизводительных суперкомпьютеров возглавил кластер на базе CPU ARM

Опубликован 55-й выпуск рейтинга 500 самых высокопроизводительных компьютеров мира. Июньский рейтинг возглавил новый лидер - японский кластер Fugaku, примечательный использованием процессоров ARM.

Кластер Fugaku размещён в Институте физико-химических исследований RIKEN и обеспечивает производительность 415.5 петафлопс, что в 2.8 больше, чем вытесненный на второе место лидер прошлого рейтинга. Кластер включает 158976 узлов на базе SoC Fujitsu A64FX, оснащённых 48-ядерным CPU Armv8.2-A SVE (512 bit SIMD) с тактовой частотой 2.2GHz. В сумме кластер насчитывает более 7 млн процессорных ядер (в три раза больше, чем у лидера прошлого рейтинга), почти 5 ПБ ОЗУ и 150 ПБ общего хранилища на базе ФС Lustre. В качестве операционной системы используется Red Hat Enterprise Linux.


Места со второго по пятое закрепились за прошлыми лидерами, в ноябрьском рейтинге занимавшие с первого по четвёртое места:

• Второе место - кластер Summit развёрнут компанией IBM в Национальной лаборатории Оук-Ридж (США). Кластер работает под управлением Red Hat Enterprise Linux, включает 2.4 млн процессорных ядер (используются 22-ядерные CPU IBM Power9 22C 3.07GHz и ускорители NVIDIA Tesla V100), которые обеспечивают производительность 148 петафлопс.
• Третье место - американский кластер Sierra, установленный в Ливерморской национальной лаборатории компанией IBM на базе аналогичной с Summit платформы и демонстрирующий производительность на уровне 94 петафлопс (около 1.5 млн ядер).
• Четвёртое место - китайский кластер Sunway TaihuLight, работающий в национальном суперкомпьютерном центре Китая, включающий более 10 млн вычислительных ядер и показывающий производительность 93 петафлопс. Несмотря на близкие показатели производительности кластер Sierra потребляет в два раза меньше энергии, чем Sunway TaihuLight.
• Пятое место - китайский кластер Tianhe-2A, который включает почти 5 млн ядер и демонстрирует производительность в 61 петафлопс.

На шестое и седьмое места вырвались новые кластеры HPC5 (Италия, Dell EMC, 35 петафлопс, 669 тыс. ядер) и Selene (США, 27 петафлопс, 277 тыс. ядер), которые вытеснили американский кластер Frontera (Dell EMC, 23 петафлопс, 448 тыс. ядер) на восьмое место. Девятое место занял новый итальянский кластер Marconi-100 (IBM, 21.6 петафлопс, 347 тыс. ядер), а десятое - швейцарский кластер Piz Daint (Cray/HPE, 21.2 петафлопс, 387 тыс. ядер), которые в прошлом рейтинге занимал 6 место.

Наиболее интересные тенденции:

• Отечественный кластер SberCloud (6.6 петафлопс, Ubuntu 18.04.01, построен Сбербанком на платформе NVIDIA DGX-2, использует CPU Xeon Platinum 8168 24C 2.7GHz и насчитывает 99600 вычислительных ядер) за 6 месяцев сместился с 29 на 36 место в рейтинге. Другой отечественный кластер Lomonosov 2 сместился со 107 на 131 место. Кластер в Росгидромете, занимавший 465 место, был вытеснен из рейтинга. Таким образом число отечественных кластеров в рейтинге за шесть месяцев уменьшилось с 3 до 2 (в 2017 году в рейтинге было 5 отечественных систем, а в 2012 году - 12);
  
  
  
• Распределение по количеству суперкомпьютеров в разных странах:
  • Китай: 226 (228 - шесть месяцев назад). В сумме китайские кластеры генерируют 45.2 от всей производительности (полгода назад - 31.9%);
  • США: 114 (117). Суммарная производительность оценивается в 22.8% (полгода назад - 37.8%);
  • Япония: 29 (29);
  • Франция: 19 (18);
  • Германия: 16 (16);
  • Нидерланды: 15 (15);
  • Ирландия: 14 (14);
  • Канада 12 (9);
  • Великобритания: 10 (11);
  • Италия: 7 (5);
  • Бразилия: 4 (3);
  • Сингапур 4 (4);
  • Южная Корея, Саудовская Аравия, Норвегия: 3;
  • Россия, Индия, Австралия, ОАЭ, Швейцария, Швеция, Финляндия, Тайвань: 2.
• В рейтинге операционных систем, используемых в суперкомпьютерах, уже три года остаётся только Linux;
• Распределение по дистрибутивам Linux (в скобках - 6 месяцев назад):
  • 54.4% (49.6%) не детализируют дистрибутив,
  • 24.6% (26.4%) используют 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
  
  
  
• Минимальный порог производительности для вхождения в Top500 за 6 месяцев вырос с 1142 до 1230 терафлопсов (в прошлом году лишь 272 кластера показывали производительность более петафлопса, два года назад - 138, три года назад - 94). Для Top100 порог вхождения вырос с 2570 до 2801 терафлопсов;
• Суммарная производительность всех систем в рейтинге за год возросла с 1.65 до 2.23 экзафлопсов (три года назад был 749 петафлопс). Система, замыкающая нынешний рейтинг, в прошлом выпуске находилась на 449 месте, а в позапрошлом на 348;
• Общее распределение по количеству суперкомпьютеров в разных частях света выглядит следующим образом: 272 суперкомпьютера находится в Азии (274 - полгода назад), 126 в Северной Америке (129) и 96 в Европе (94), 4 в Южной Америке и 2 в Океании (3);
• В качестве процессорной основы лидируют CPU Intel - 93.8% (полгода назад было 94%), на втором месте - IBM Power - 2.6% (было 2.8%), на третьем AMD - 2.2% (0.6%), на четвёртом ARM (Marvell ThunderX2 и Fujitsu A64FX) - 0.8%, на пятом SPARC64 - 0.2% (0.6%). Впервые в рейтинге представлен кластер на процессорах ARM, который сразу занял первое место.
• 37.4% (полгода назад 35.6%) всех используемых процессоров имеют 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 из 500 систем (полгода назад - 144) дополнительно используют ускорители или сопроцессоры, при этом в 135 системах задействованы чипы NVIDIA (полгода назад было 135), в 6 - Intel Xeon Phi (было 5), 1 - PEZY (1), в 1 используются гибридные решения (было 1), в 1 - Matrix-2000 (1), в 1 GPU AMD Vega (1);
• Среди производителей кластеров на первом месте закрепилась компания Lenovo - 36% (полгода назад 34.8%), на втором месте Sugon 13.6% (14.2%), на третьем месте Inspur - 12.8% (13.2%), четвёртое место занимают Hewlett-Packard - 7.6% (7%), далее следуют 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 года назад распределение среди производителей выглядело следующим образом: Hewlett-Packard 28.6% (22.4%), на втором месте - Lenovo 17% (18.4%), на третьем месте - Cray 11.4% (11.2%), на четвёртом - Sugon 9.2% (9.4%), на пятом - IBM 5.4% (6.6%).
• Для связи узлов в 52.6% кластеров используется Ethernet (полгода назад 52%), InfiniBand - 30.4% (28%), Omnipath - 9.8% (10%). Если рассматривать суммарную производительность, то системы на базе Ethernet охватывают 52.6% (29%) всей производительности Top500, InfiniBand - 30.4% (40%), Omnipath - 9.8%.

Одновременно доступен новый выпуск альтернативного рейтинга кластерных систем Graph 500, ориентированного на оценку производительности суперкомпьютерных платформ, связанных с симулированием физических процессов и задач по обработке больших массивов данных, свойственных для таких систем. Рейтинг Green500 отдельно больше не выпускается и объединён с Top500, так как обеспечение энергоэффективности теперь отражается в основном рейтинге Top500 (учитывается отношение LINPACK FLOPS к потребляемой мощности в ваттах).

22.06.2020
https://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=53213​