“Frontier”, il primo sistema exascale nella storia dei TOP-500 Supercomputer

Il supercomputer Frontier, gestito dal National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti nel Tennessee, è diventato il nuovo protagonista della lista dei 500 migliori supercomputer , che è stata appena aggiornata.

La Frontier è diventata la prima macchina nella storia a rompere ufficialmente la barriera degli exaflop, raggiungendo 1102 exaflop/s nel benchmark High Performance Linpack (HPL) utilizzato per determinare la potenza delle macchine più potenti del pianeta.

Basata sull’architettura HPE Cray EX , questa macchina combina processori AMD EPYC 64C di terza generazione, acceleratori AMD Instinct 250X e interconnessioni Slingshot-11 ad alte prestazioni. Con ben 8.730.112 core di processore con clock a 2GHz, il sistema non è solo il più potente mai costruito, ma anche uno dei più efficienti in termini di prestazioni per watt.

Altri dati Top 500

Frontier sostituisce il supercomputer Fugaku del RIKEN Computer Science Center del Giappone e si classifica al primo posto per prestazioni. C’è da dire che Fugaku è un altro dei sistemi classificati come “exaflop”, anche se non è stato in grado di dimostrarlo nel test HPL ufficiale, dove arriva a 442 Pflops/s.

Un altro highlight è il supercomputer LUMI, il primo pre-exaflop europeo, al terzo posto con una performance di 151,9 Pflop/s. Questo è un altro HPE Cray EX installato presso CSC EuroHPC in Finlandia. Si noti che la European High Performance Computing Joint Venture (EuroHPC JU) sta mettendo insieme risorse europee per sviluppare supercomputer exascale per l’elaborazione di big data.

Due vecchi amici, Summit e Sierra, completano i primi cinque in un elenco in cui i processori Intel vincono nel conteggio dei sistemi, sebbene AMD EPYC sia utilizzato da cinque dei primi dieci, incluso il grande dominatore: Frontier. Quando si tratta di acceleratori grafici, NVIDIA è il principale fornitore.

Si noti che Sunway TaihuLight, un sistema sviluppato dal China National Center for Computer Engineering and Technology e installato presso il National Supercomputing Center, è il migliore in Cina ma è sceso al sesto posto. Progettato e prodotto utilizzando processori proprietari, è stata una rivoluzione da quando è stato in cima alla lista nel 2017. Ha una potenza di 93 petaflop grazie a ben 10 milioni di core del processore SW26010, RISC a 64 bit.

Nelle relazioni di sistema continuano le stesse tendenze dell’elenco precedente. Ethernet è ancora presente su 226 macchine, ma il numero continua a diminuire. Infiniband continua a crescere ed è utilizzato da 196 supercomputer. Omnipath è rimasto invariato con 40 macchine nell’elenco, mentre le interconnessioni degli utenti sono state ridotte da 34 connessioni nell’ultimo elenco a 32 connessioni in quello attuale. Come nell’elenco precedente, ci sono solo 6 sistemi con reti proprietarie.

In termini di numero di sistemi per Paese, la Cina continua a dominare con 173, mentre gli Stati Uniti sono al 126° posto. Europa e Giappone continuano ad andare avanti, sebbene i due colossi rappresentino quasi i due terzi dei supercomputer TOP500.

Frontiera… e Linux

Questo era noto da elenchi recenti, ma deve essere sottolineato di nuovo. Quasi il 100% di tutti i primi 500 sistemi di supercalcolo utilizza Linux come sistema operativo. Fino a qualche anno fa c’era sempre una specie di UNIX nell’elenco, e anche un anno abbiamo visto Windows, ma quello che è certo è che le grandi macchine eseguono qualche variante del sistema libero.

Ciò è spiegato dal fatto che la maggior parte dei supercomputer sono macchine di ricerca progettate per compiti specializzati. Ogni macchina è un progetto separato con caratteristiche uniche e requisiti di ottimizzazione. Per risparmiare denaro, nessuno vuole sviluppare il proprio sistema operativo per ciascuno di questi sistemi. Tuttavia, con Linux, i gruppi di ricerca possono facilmente modificare e ottimizzare il codice sorgente di Linux per i propri sviluppi unici.

Dobbiamo ricordare che quando sono iniziati i primi 500 supercomputer, Linux non esisteva ancora. È apparso per la prima volta nella Top500 nel 1998 e, prima di raggiungere il numero uno, Unix era il sistema operativo leader per i supercomputer. Dal 2003, Linux ha assolutamente dominato. La bassa quota di mercato dei desktop consumer non dovrebbe farci perdere la prospettiva: “Windows governa il desktop, ma Linux governa il mondo”.