Supercomputação 2022: superando o marco exascale


Segundo Sergey Abramov, o sistema Frontier está implantado na cidade de Oak Ridge, no Laboratório Nacional (Oak Ridge National Laboratory, ORNL), que faz parte do Departamento de Energia dos Estados Unidos. O carro entrou em serviço para a edição de junho da classificação Top500. Seu desempenho Linpack é de 1102 Pflops (1 petaflops = 1015 flops), consome 21,1 MW de energia.

A unidade foi criada por uma ampla cooperação das principais empresas líderes do setor. É baseado em processadores e aceleradores AMD, todos os circuitos foram decididos pela Hewlett Packard Enterprise (HPE).

Cada nó no sistema contém uma CPU AMD e quatro GPUs AMD. Há um total de 9.248 CPUs AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz (AMD Zen-3 Milan), cada uma com 64 núcleos e 36.992 GPUs AMD Instinct MI250X, cada uma com 220 núcleos. Há um total de 8.730.112 núcleos no sistema Frontier 8. O sistema é conectado por sua própria interconexão Slingshot-11, desenvolvida anteriormente pela Cray.

Deve-se notar que o SC Frontier implementa o resfriamento de água quente de acordo com o esquema já tradicional, que foi usado pelo Program Systems Institute da Academia Russa de Ciências em 2009 na unidade SUSU SKIF-Aurora.

Conforme observado por SM Abramov, com o comissionamento do sistema Frontier, ocorreu uma enorme estratificação no mundo dos supercomputadores. “Basta dizer que metade da lista Top500 é 414 vezes ou mais inferior em termos de potência ao sistema Frontier. Ou seja, é apenas 0,24% ou menos de seu desempenho. Pode-se notar que quando em junho de 2022 a Frontier entrou na lista Top500 (número 1 nas edições de junho e novembro da classificação), esse sistema sozinho representou 25% da produtividade total de todas as quinhentas máquinas”, disse ele . .
Sergey Mikhailovich Abramov acredita que o surgimento do SC com desempenho exascale é uma conquista mundial, pois foi possível encontrar uma solução para a crise que se notou em 2016-2017, quando previram um aumento no desempenho de sistemas superiores em 1000 vezes em 23-24 anos. Hoje, esse crescimento para sistemas superiores é esperado em 17 a 18 anos. Mas nos sistemas juniores da lista Top500, essa melhoria ainda não é sentida – um aumento de 1.000 vezes em seu desempenho ocorrerá em 22 a 24 anos.

Quanto à Rússia, em 2022 nada aconteceu em nosso campo de supercomputadores, então um forte salto na superação do limite de exascale no mundo levou ao fato de que por um ano nosso país aumentou o atraso no desenvolvimento do poder de computação em relação aos países líderes (EUA, UE, China e Japão). Hoje, esse indicador está 10,5 anos atrás dos Estados Unidos. Tivemos a melhor situação com poder de computação em 2012, quando a diferença tecnológica do Top1 era de apenas 2,5 anos.

Há um ano, a Rússia solidificou sua posição no bolo global de desempenho de supercomputadores graças aos esforços de Yandex, Sberbank e MTS, que compraram seis equipamentos de supercomputadores suficientemente poderosos para suas necessidades corporativas em 2021. Assim, no ano passado, a Rússia foi responsável por 2,43% do desempenho total de todos os supercomputadores do mundo. Agora, esse número é de 1,52%.

Sergey Abramov observou que não há dados sobre o desempenho dos supercomputadores da China hoje. “Ficou claro que a China adotou uma postura dura em ocultar informações sobre suas posições de liderança. Por indicações indiretas, a China já possui uma máquina exascale, e até duas, e elas foram colocadas em operação antes do sistema Frontier. A ocultação ocorre para todos os desenvolvimentos de liderança, respectivamente, eles não podem mais ser vistos na lista Top500. Isso aconteceu porque os Estados Unidos começaram a aplicar sanções contra as principais empresas e centros de supercomputadores na China nos casos em que desenvolvimentos de liderança foram descobertos lá. Até o momento, a lista dessas organizações sancionadas inclui 11 empresas chinesas e centros de supercomputadores. Projetos de nível médio e júnior são visíveis na lista Top500 e, observando-os, podemos dizer que hoje, como fornecedora de soluções de supercomputação, a China é líder mundial em número de transações”, disse RAS Corresponding Member .

Os participantes do Fórum no documento final enfatizaram que as tecnologias e sistemas de escala extra são radicalmente diferentes dos de escala de estimação. Portanto, é importante monitorar e analisar todas as informações disponíveis sobre projetos de grande porte, realizar pesquisas e desenvolver no campo das tecnologias relevantes. E, a esse respeito, o Fórum saúda o início do trabalho prático na criação de uma instalação de computação fotônica com base nas ideias do Prêmio Estadual da Federação Russa Sergey Alexandrovich Stepanenko (RFNC-VNIIEF, Sarov).

De acordo com o AK Ailamazyan RAS



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