Суперкомпьютер Frontier занял первое место в рейтинге самых быстрых компьютеров в мире (TOP500), показав производительность 1,1 экзафлопс. Система собрана в Окриджской национальной лаборатории на базе оборудования HPE и AMD. Это первая машина, преодолевшая порог производительности в квинтиллион (1018) операций с плавающей запятой в секунду.
Frontier, с производительностью 62,68 гигафлопс на ватт, также занял первое место в рейтинге суперкомпьютеров Green500, который оценивает их энергоэффективность. Машина заняла первое место и в новой категории вычислений со смешанной точностью, которая оценивает производительность в форматах, обычно используемых для искусственного интеллекта, показав производительность 6,88 экзафлопс (каждый флоп представляет собой любой из видов вычисления: сложение, вычитание, умножение или деление).
Машина состоит 74 суперкомпьютерных шкафов HPE Cray EX, включающих 9408 узлов с 8,7 миллионами ядер на базе процессоров AMD. Каждый узел содержит один оптимизированный процессор EPYC и четыре ускорителя AMD Instinct, т.е. во всей системе насчитывается 37 600 графических процессоров.
Внутрисистемные хранилища будут использовать локальные запоминающие устройства, подключенные через PCIe Gen4 каналы с тем, чтобы обеспечить пиковую скорость чтения более 75 терабайт в секунду, пиковую скорость записи более 35 терабайт в секунду и более 15 миллиардов операций ввода-вывода в секунду. Центральная файловая система обеспечит емкость хранения около 700 петабайт и максимальную скорость записи 5 терабайт в секунду.
Для охлаждения используется жидкостная система, которая в отличие от отвода тепла холодным воздухом, позволяет чипам работать на пределе своих возможностей, а также способствует снижению шума в машинном зале. Производительность системы жидкостного охлаждения такова, что она способна наполнить плавательный бассейн за полчаса.
Видео по теме:
О масштабах суперкомпьютера косвенно можно судить по энергопотреблению, которое составляет 21 МВт, а всей системы – 40 МВт, что сопоставимо с потребляемой мощностью 30 тыс. домохозяйств. Как дата-центр мы можем сказать, что такое энергопотребление имеет крупный ЦОД. Также отметим, что протяженность кабельной разводки системы почти 150 км.
Суперкомпьютер строился далеко не только ради рекорда. Сейчас на нем продолжаются испытания (его теоретическая пиковая производительность составляет 2 экзафлопа), но конце этого года Frontier будет доступен для раннего научного доступа, а плановая эксплуатация начнется в начале 2023 года. Машина будет загружена исследованиями в области фундаментальной физики, выполнять задачи министерства энергетики и, как это принято говорить, будет призвана решать насущные проблемы нашего времени.