Опубликована 62-я редакция списка самых высокопроизводительных суперкомпьютеров

14 ноября 2023 года

Суперкомпьютер Frontier — лидер ноябрьского списка.

Опубликован 62-й выпуск рейтинга 500 самых высокопроизводительных компьютеров мира. В 62 редакции рейтинга второе место занял новый кластер Aurora, развёрнутый в Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Кластер насчитывает почти 4.8 миллиона процессорных ядер (CPU Xeon CPU Max 9470 52C 2.4GHz, ускоритель Intel Data Center GPU Max) и обеспечивает производительность 585 петафлопс, что на 143 петафлопса больше, чем кластер, ранее занимавший второе место. В качестве операционной системы в Aurora используется SUSE Linux Enterprise Server 15 SP4.

Первое место сохранил кластер Frontier, размещённый в Ок-Риджской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Кластер насчитывает 8.7 миллиона процессорных ядер (CPU AMD EPYC 64C 2GHz, ускоритель AMD Instinct MI250X) и обеспечивает производительность 1.194 экзафлопса, что в два раза больше, чем в кластере, занявшем второе место (при этом энергопотребление ниже). В качестве операционной системы применяется HPE Cray OS (редакция SUSE Linux Enterprise Server 15).

Третье место в рейтинге отвоевал кластер Eagle, запущенный в этом году компанией Microsoft для облака Azure. Кластер содержит 1.12 млн процессорных ядер (CPU Xeon Platinum 8480C 48C 2GHz) и демонстрирует пиковую производительность в 561 петафлопс. Программное обеспечение кластера базируется на Ubuntu 22.04.

На четвёртое место сместился кластер Fugaku, размещённый в Институте физико-химических исследований RIKEN (Япония). Кластер построен с использованием процессоров ARM (158976 узлов на базе SoC Fujitsu A64FX, оснащённых 48-ядерным CPU Armv8.2-A SVE 2.2GHz). Fugaku обеспечивает производительность 442 петафлопса и работает под управлением Red Hat Enterprise Linux.

Пятое место занимает кластер LUMI, размещённый в Европейском суперкомпьютерном центре (EuroHPC) в Финляндии и обеспечивающий производительность 379 петафлопс. Кластер построен на той же платформе HPE Cray EX235a, что и лидер рейтинга, но включает 2.2 млн процессорных ядер (AMD EPYC 64C 2GHz, ускоритель AMD Instinct MI250X, сеть Slingshot-11). В качестве операционной системы применяется HPE Cray OS.

Шестое, седьмое и десятое места занимают ранее представленные в рейтинге кластеры Leonardo, Summit и Sierra, но 8 и 9 места заняли новички — кластеры MareNostrum 5 ACC (681 тысяча ядер Xeon Platinum 8460Y+ 40C 2GHz, 138 петафлопс, RHEL 9.1), развёрнутый в суперкомпьютерном центре Барселоны, и Eos NVIDIA DGX SuperPOD (486 тысяч ядер Xeon Platinum 8480C 56C 3.8GHz, 121 петафлопс, Ubuntu 22.04.3), запущенный компанией NVIDIA.

Что касается отечественных суперкомпьютеров, то созданные компанией Яндекс кластеры Червоненкис, Галушкин и Ляпунов опустились с 27, 46 и 52 мест на 36, 58 и 64 места. Данные кластеры созданы для решения задач машинного обучения и обеспечивают производительность 21.5, 16 и 12.8 петафлопса соответственно. Кластеры работают под управлением Ubuntu 16.04 и оснащены процессорами AMD EPYC 7xxx и GPU NVIDIA A100: кластер Chervonenkis насчитывает 199 узлов (193 тысячи ядер AMD EPYC 7702 64C 2GH и 1592 GPU NVIDIA A100 80G), Galushkin — 136 узлов (134 тысячи ядер AMD EPYC 7702 64C 2GH и 1088 GPU NVIDIA A100 80G), Lyapunov — 137 узлов (130 тысяч ядер AMD EPYC 7662 64C 2GHz и 1096 GPU NVIDIA A100 40G).

Развёрнутый Сбербанком кластер Christofari Neo опустился с 55 на 67 место. Christofari Neo работает под управлением NVIDIA DGX OS 5 (редакция Ubuntu) и демонстрирует производительность 11.95 петафлопса. Кластер насчитывает более 98 тысяч вычислительных ядер на базе CPU AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz и поставляется с GPU NVIDIA A100 80GB. Второй кластер Сбербанка (Christofari) за полгода сместился с 96 на 119 место в рейтинге.

В рейтинге также остаются ещё два отечественных кластера: Lomonosov 2 — сместился с 329 на 370 место (в 2015 году кластер Lomonosov 2 занимал 31 место, а его предшественник Lomonosov в 2011 году — 13 место) и MTS GROM — сместился с 395 на 433 место. Таким образом, число отечественных кластеров в рейтинге не изменилось и, как шесть месяцев назад, составляет 7 систем (для сравнения в 2020 году в рейтинге было 2 отечественные системы, в 2017 году — 5, а в 2012 году — 12).

Наиболее интересные тенденции:

• Распределение по количеству суперкомпьютеров в разных странах:
  • США: 161 (150 — полгода назад). Суммарная производительность оценивается в 32,8 % всей производительности рейтинга (полгода назад — 45,8 %);
  • Китай: 104 (134). В сумме китайские кластеры генерируют 20,8 % от всей производительности (полгода назад — 8,9 %);
  • Германия: 36 (36). Суммарная производительность — 7,2 % (7.2 %);
  • Япония: 32 (33). Суммарная производительность — 6,4 % (14.8 %);
  • Франция: 23 (24). Суммарная производительность — 4,6 % (4.8 %);
  • Великобритания: 15 (14);
  • Италия: 12 (7);
  • Южная Корея 12 (8);
  • Нидерланды: 10 (8);
  • Канада 10 (10);
  • Бразилия 9 (9);
  • Саудовская Аравия 7 (6);
  • Россия 7 (7);
  • Швеция 6 (6);
  • Австралия 6 (5);
  • Норвегия: 4 (4).
  • Тайвань: 5.
  • Польша: 4 (3);
  • Ирландия 4 (5);
  • Индия: 4 (4);
  • Швейцария 3 (4);
  • Финляндия: 3 (3).
  • Сингапур: 3 (3);
  • Испания: 3.
• В рейтинге операционных систем, используемых в суперкомпьютерах, c ноября 2017 года остаётся только Linux;
• Распределение по дистрибутивам Linux (в скобках — 6 месяцев назад):
  • 44,6 % (47 %) используют системы на базе Linux, но не детализируют дистрибутив;
  • 11 % (16 %) используют CentOS;
  • 12,6 % (10.8 %) — RHEL;
  • 9,6 % (9.2 %) — Cray Linux;
  • 7,8 % (6.4 %) — Ubuntu;
  • 4,4 % (4.6 %) — SUSE;
  • 2 % (1.6 %) — Rocky Linux;
  • 1 % (1.2 %) — Alma Linux;
  • 0,2 % (0.2 %) — Amazon Linux;
  • 0,2 % (0.2 %) — Scientific Linux.
• Минимальный порог производительности для вхождения в Top500 за 6 месяцев составил 2.02 петафлопса (полгода назад — 1.87 петафлопса). Пять лет назад лишь 272 кластера показывали производительность более петафлопса, шесть лет назад — 138, семь лет назад — 94). Для Top100 порог вхождения вырос с 6.3 до 7.89 петафлопса, а для Top10 — с 61.44 до 94.64 петафлопса.
• Суммарная производительность всех систем в рейтинге за 6 месяцев возросла с 5.2 до 7 экзафлопсов (четыре года назад было 1.650 экзафлопса, а шесть лет назад — 749 петафлопсов). Система, замыкающая нынешний рейтинг, в прошлом выпуске находилась на 454 месте.
• Общее распределение по количеству суперкомпьютеров в разных частях света выглядит следующим образом: 169 суперкомпьютеров находится в Азии (192 — полгода назад), 171 в Северной Америке (160) и 143 в Европе (133), 10 в Южной Америке (9), 6 в Океании (5) и 1 в Африке (1).
• В качестве процессорной основы лидируют CPU Intel — 67,6 % (полгода назад было 69,8 %), на втором месте AMD 28 % (24.2 %), на третьем IBM Power — 1,4 % (было 1,4 %).
• 21,4 % (полгода назад 21,6 %) всех используемых процессоров имеют 24 ядра, 21 % (18.8 %) — 64 ядра, 10,6 % (12 %) — 20 ядер, 7,4 % (7.2 %) — 32 ядра, 6,2 % (7.2 %) — 16 ядер, 6 % (7 %) — 18 ядер, 5,2 % (5.8 %) — 28 ядер, 5 % — 48 ядер, 3 % (4.2 %) — 12 ядер. Суммарное число процессорных ядер во всех кластерах рейтинга за полгода увеличилось с 95.5 млн до 106.3 млн.
• 185 из 500 систем (полгода назад — 185) дополнительно используют ускорители или сопроцессоры, при этом в 155 (168) системах задействованы чипы NVIDIA, в 25 (11) — AMD, в 2 (2) — Intel Xeon Phi, в 1 (1) — MN-Core, 1 (1) — Matrix-2000.
• Среди производителей кластеров на первом месте закрепилась компания Lenovo — 33,8 % (полгода назад 33,6 %), на втором месте компания Hewlett-Packard Enterprise — 20,6 % (20 %), на третьем месте компания EVIDEN — 9,6 % (0 %), далее следуют Inspur — 6,8 % (8.6 %), Dell EMC 6,4 % (4.8 %), NVIDIA 3,6 % (3.2 %), NEC 2,4 % (2 %), Fujitsu 2,4 % (2.4 %), Sugon 1,8 % (4.6 %), MEGWARE 1,4 % (1.6 %), Microsoft Azure — 1.2 (1.25 %), IBM 1,2 % (1.2 %), Penguin Computing — 1,2 % (1 %), Huawei 0,4 % (0.4 %).
• В нынешнем рейтинге число систем, в которых для связи узлов используется технология InfiniBand впервые опередило число систем на базе Ethernet. InfiniBand применяется для связи узлов в 43,8 % (полгода назад 40 %) кластеров, Ethernet используется в 41,8 % (45.4 %) кластеров, Omnipath — 6,6 % (7 %). Если рассматривать суммарную производительность, то системы на базе InfiniBand охватывают 41,4 % (35.3 %) всей производительности Top500, а Ethernet — 44 % (45.5 %).

В ближайшее время ожидается публикация нового выпуска 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. Рейтинги Green500, HPCG (High-Performance Conjugate Gradient) и HPL-AI объединены с Top500 и отражаются в основном рейтинге Top500.

Источники

•  «Frontier remains No. 1 in the TOP500 but Aurora with Intel’s Sapphire Rapids chips enters with a half-scale system at No. 2». TOP500.org, 14 июня 2023 года. (архив)