Evropa posiluje na mapě světových superpočítačů
Nové vydání žebříčku TOP 500 nejvýkonnějších superpočítačů odhaluje, že první místo si zachovává systém Frontier, který je stále jediným exascale strojem na seznamu, ale v první desítce došlo k několika změnám.
Žebříček TOP 500 superpočítačů vede systém Frontier v Oak Ridge National Laboratory (ORNL) v Tennessee se skórem 1,194 EFlop/s. Jde o vůbec první systém v USA s výkonem přesahujícím jeden Exaflop/s. Založen je na nejnovější architektuře HPE Cray EX235 a využívá procesory AMD EPYC 64C 2GHz 3. gen. optimalizované pro HPC a AI s akcelerátory AMD Instinct 250X. Celkem má 8 699 904 kombinovaných jader CPU a GPU.
Na 2. místo nově postoupil americký systém Aurora v Argonne Leadership Computing Facility v Illinois, kde je provozován pro Ministerstvo energetiky. Nicméně výkon Aurory, která je nyní uváděna do provozu, byl měřen na polovině plánovaného konečného systému, kdy po dokončení s maximálním výkonem 2 EFlop/s má překonat dosud vedoucí Frontier. Aurora je založena na HPE Cray EX – Intel Exascale Compute Blade, jež využívá procesory Intel Xeon CPU Max Series a akcelerátory Intel Data Center GPU komunikující prostřednictvím síťového propojení HPE Slingshot 11.
Třetí místo obsadil další nový systém Eagle, nainstalovaný v cloudu Microsoft Azure v USA, který představuje i nejvyšší umístění, jakého kdy cloudový systém dosáhl v TOP 500. Tento systém Microsoft NDv5 má skóre HPL 561,2 PFlop/s a je založen na Intel Xeon Platinum Procesory 8480C a akcelerátorech Nvidia H100.
Superpočítač Fugaku umístěný v RIKEN Center for Computational Science v japonském Kobe, který byl od června 2020 do listopadu 2021 světovou „jedničkou“ a až do loňského června si držel 2. pozici, se tak posunul na své současné 4. místo. Nicméně stále zůstává nejvýše umístěným systémem mimo USA. Má 7 630 848 jader a dosahuje HPL 442 Pflop/s.
Páté místo zaujímá s HPL 379,70 PFlop/s největší evropský superpočítač, modernizovaný systém LUMI instalovaný v centru Euro HPC/CSC ve finském Kajaani. Jde o další systém HPE Cray EX.
Šestou příčku obsadil další evropský superpočítač v projektu EuroHPC – Leonardo v italském výpočetním středisku CINECA, který dosáhl výkonu Linpack 238,7 Pflop/s. Jde o systém Atos BullSequana XH2000 s Xeon Platinum 8358 32C 2,6 GHz jako hlavními procesory, Nvidia A100 SXM4 40 GB jako akcelerátory a propojením Quad-rail Nvidia HDR100 Infiniband.
Sedmé místo zaujal Summit, systém vytvořený IBM v ORNL. Celosvětově je nyní uveden s výkonem HPL 148,8 Pflop/s. Má 4356 uzlů, z nichž každý má dva CPU Power9 s 22 jádry a šest GPU Nvidia Tesla V100, každý s 80 streamovacími multiprocesory.
Na 8. místě je čerstvou novinkou MareNostrum 5 ACC, instalovaný v EuroHPC ve Španělsku. Tento systém o výkonu HPL 183,2 Pflop/s HPL využívá akcelerovaný modul založený na hybridní architektuře nové generace BullSequana XH3000, s uzly GPU osazenými grafickými procesory Nvidia H100 Tensor Core založenými na nové architektuře Hopper a s procesory Intel Xeon Scalable 4. gen., procesory Xeon Platinum 8460Y a propojení Infiniband NDR200.
Dalším novým systémem je na 9. místě systém Eos založený na Nvidia DGX SuperPOD s procesory Xeon Platinum 8480C, akcelerátory Nvidia H100 a Infiniband NDR400, s nimiž dosahuje 121,4 Pflop/s.
Desátou příčku zaujal systém Sierra v kalifornské Lawrence Livermore National Laboratory s výkonem 94,6 Pflop/s. Jeho architektura je velmi podobná systému Summit. Skládá se ze 4320 uzlů se dvěma CPU POWER9 a čtyřmi GPU Nvidia Tesla V100.
TOP 500 z hlediska technologií
Nejnovější 62. vydání žebříčku TOP 500 ukazuje, že preferovanou volbou pro systémy HPC jsou procesory Intel, AMD a IBM. Z TOP 10 používá pět systémů procesory Intel Xeon (Aurora, Eagle, Leonardo, MareNostrum 5 a EOS), dva systémy procesory AMD (Frontier a LUMI) a dva pak procesory IBM (Summit a Sierra).
Většinu záznamů drží v TOP 500 Čína a USA, přičemž Spojené státy zvýšily svůj náskok ze 150 strojů na 161 v aktuálním žebříčku, zatímco Čína klesla z původních 134 na 104 svých zástupců. Severní Amerika si v žebříčku polepšila ze 160 na nynějších 171 strojů, Asie klesla ze 192 na 169 strojů a Evropa zvýšila počet svých v něm zastoupených superpočítačů ze 133 na 143 systémů.
Vánoční dárek pro evropskou vědu
Novinky v superpočítačích na evropské scéně pocházejí hlavně z programu EuroHPC JU. Tento společný právní a finanční podnik s plným názvem European High-Performance Computing Joint Undertaking sdružuje evropské zdroje na vývoj špičkových superpočítačů Exascale pro zpracování velkých dat, aby umožnil EU a zemím účastnícím se programu koordinovat své úsilí a spojit své zdroje s cílem učinit z Evropy světového lídra v oblasti superpočítačů.
Na sklonku loňského roku (21. prosince) byl ve španělské Barceloně zprovozněn superpočítač světové třídy MareNostrum 5. Tento stroj, zařazený mezi 10 nejvýkonnějších superpočítačů na světě, je od března 2024 přístupný širokému spektru evropských vědeckých a průmyslových uživatelů.
Jde o jeden z nejinovativnějších superpočítačových systémů navržených pro řešení složitých vědeckých problémů. Pomůže posunout evropskou práci v různých oblastech, např. lékařskému výzkumu s podporou vývoje léků a vakcín a prováděním simulací šíření virů. Může být použit i pro tradiční superpočítačové aplikace, jako je výzkum klimatu, inženýrství, věda o materiálech nebo o Zemi. Posílí také další evropské iniciativy, jako je Destination Earth, jejímž cílem je vyvinout přesný digitální model Země v globálním měřítku, a virtuální lidské dvojče, které pomůže vědcům lépe porozumět lidskému organismu a povede ke zlepšení zdravotní péče a personalizované medicíny. Je navržen i pro použití vývojáři AI, aby pomohl uspokojit potřeby vznikajících platforem umělé inteligence.
MareNostrum 5 je také charakterizován jako nejzelenější superpočítač v Evropě. Je vysoce energeticky účinný, plně poháněný udržitelnou energií, a teplo, které vytváří, bude využito k vytápění budovy, v níž je umístěn.
Jeho výpočetní výkon doplní stávající superpočítače společného podniku EuroHPC, mezi nimiž figuruje i systém Karolina v ČR instalovaný v ostravském centru IT4innovations. Kromě něj tvoří evropský ekosystém EuroHPC Discoverer v Bulharsku, MeluXina v Lucembursku, Vega ve Slovinsku, finský LUMI, Leonardo v Itálii a Deucalion v Portugalsku. Schopnosti EuroHPC JU budou brzy rozšířeny na výkon exascale, a ještě dále pomocí exascale superpočítačů Jupiter a konsorcia Jules Verne.
Kamil Pittner
Foto: ORNL, BSC
13
