Fugaku (supercalculateur) - Fugaku (supercomputer)
 Supercalculateur Fugaku
| |
| actif | A partir de 2021 |
|---|---|
| Commanditaires | MEXT |
| Les opérateurs | RIKEN |
| Emplacement | Centre RIKEN pour la science informatique (R-CCS) |
| Architecture | |
| Système opérateur | Noyau personnalisé basé sur Linux |
| Mémoire | HBM2 32 Gio/nœud |
| Espace de rangement | |
| La vitesse | 442 P FLOPS (par TOP500 Rmax), après mise à niveau ; 2,0 E FLOPS plus élevés sur un autre benchmark de précision mixte |
| Coût | US $ 1 milliard (coût total du programme) |
| Classement | TOP500 : 1 juin 2020 |
| Site Internet | www |
| Sources | Configuration du système Fugaku |
Fugaku ( japonais :富岳) - nommé d' après un nom alternatif pour le Mont Fuji - est un revendiqué exascale super - ordinateur (alors que seulement à pétaflopique pour référence grand public), au RIKEN Center for Computational Science de Kobe , au Japon . Il a commencé son développement en 2014 en tant que successeur de l' ordinateur K et devrait officiellement commencer à fonctionner en 2021. Fugaku a fait ses débuts en 2020 et est devenu le supercalculateur le plus rapide au monde dans la liste TOP500 de juin 2020 , tout en devenant le premier ordinateur basé sur l' architecture ARM à y parvenir. En juin 2020, il a atteint 1,42 exaFLOPS (fp16 avec une précision fp64) dans le benchmark HPL-AI, ce qui en fait le premier supercalculateur à avoir atteint 1 exaFLOPS. En avril 2021, Fugaku est le supercalculateur le plus rapide au monde.
Matériel
Le supercalculateur est construit avec le microprocesseur Fujitsu A64FX . Ce processeur est basé sur l' architecture de processeur ARM version 8.2A et adopte les extensions vectorielles évolutives pour les supercalculateurs. Fugaku était censé être environ 100 fois plus puissant que l'ordinateur K (c'est-à-dire un objectif de performance de 1 exaFLOPS ).
La configuration initiale (juin 2020) de Fugaku utilisait 158 976 processeurs A64FX joints à l'aide de l' interconnexion de fusion tore propriétaire de Fujitsu . Une mise à niveau en novembre 2020 a augmenté le nombre de processeurs.
Logiciel
Fugaku utilisera un "système d'exploitation multi-noyau léger" nommé IHK/McKernel . Le système d'exploitation utilise à la fois Linux et le poids léger McKernel noyau fonctionnant simultanément et côte à côte. L'infrastructure sur laquelle les deux noyaux s'exécutent est appelée Interface for Heterogeneous Kernels (IHK). Les simulations hautes performances sont exécutées sur McKernel, avec Linux disponible pour tous les autres services compatibles POSIX .
Outre le logiciel système, le superordinateur a exécuté de nombreux types d'applications, dont plusieurs benchmarks. Exécutant le benchmark HPL grand public , utilisé par TOP500 , Fugaku est à l'échelle péta et presque à mi-chemin de l'exascale. De plus, Fugaku a établi des records du monde sur au moins trois autres références, dont HPL-AI ; à 2,0 exaflops, le système a dépassé le seuil exaflopique du benchmark. Une description de cette référence est la suivante :
- La méthode de résolution de choix est une combinaison de factorisation LU et de raffinement itératif effectué par la suite pour ramener la solution à une précision de 64 bits. L'innovation de HPL-AI réside dans l'abandon de l'exigence de calcul 64 bits tout au long du processus de solution et en optant à la place pour une précision de faible précision (probablement 16 bits) pour LU, et une itération sophistiquée pour récupérer la précision perdue dans la factorisation.
Performance
La performance initiale signalée de Fugaku était un Rmax de 416 petaFLOPS dans le benchmark LINPACK haute performance FP64 utilisé par le TOP500 . Après la mise à niveau du nombre de processeurs en novembre 2020, les performances de Fugaku sont passées à un Rmax de 442 pétaFLOPS.
Fugaku a également atteint les premières places dans d'autres classements qui testent les ordinateurs sur différentes charges de travail, notamment Graph500 , HPL-AI et HPCG . Aucun supercalculateur précédent n'a jamais mené les quatre classements à la fois.
Après une mise à niveau matérielle, en novembre 2020, « Fugaku a augmenté ses performances sur le nouveau benchmark HPC-AI de précision mixte à 2,0 exaflops, dépassant sa marque de 1,4 exaflops enregistrée il y a six mois. Il s'agit des premières mesures de référence au-dessus d'un exaflop pour toute précision. sur tout type de matériel." (une augmentation de 42%) Fait intéressant, le nombre de cœurs Arm A64FX n'a été augmenté que de 4,5%, à 7 630 848, mais les performances mesurées ont augmenté beaucoup plus par rapport à cette référence (et le système n'utilise pas d'autres capacités de calcul, telles que les GPU ), et un peu plus sur le TOP500 , soit de 6,4%, à 442 pétaflops, un nouveau record du monde et creusant d'autant l'écart avec l'ordinateur suivant. Pour le benchmark High-Performance Conjugate Gradient (HPCG), il est plus de 5,4 fois plus rapide, à 16,0 HPCG-petaflops, que le système numéro deux, Summit , qui se trouve également être le deuxième sur TOP500.
Les performances de Fugaku surpassent les performances combinées des 4 prochains superordinateurs sur la liste des 500 premiers (presque les 5 prochains) et surpassent de 45% de marge tous les autres ordinateurs du top 10 du benchmark HPCG .
Histoire
Le 23 mai 2019, RIKEN a annoncé que le supercalculateur devait s'appeler Fugaku. En août 2019, le logo de Fugaku a été dévoilé ; il représente le mont Fuji , symbolisant « les hautes performances de Fugaku » et « le large éventail de ses utilisateurs ». En novembre 2019, le prototype de Fugaku a remporté la première place de la liste Green500 . L'expédition des racks d'équipement vers l'installation RIKEN a commencé le 2 décembre 2019 et s'est achevée le 13 mai 2020. En juin 2020, Fugaku est devenu le supercalculateur le plus rapide au monde dans la liste TOP500 , remplaçant le sommet IBM .
Fugaku a été utilisé pour la recherche sur les masques liés à la pandémie de COVID-19 .
Coût
En 2018, Nikkei a annoncé que le programme coûterait 130 milliards de yens (environ 1 milliard de dollars américains).
Comparaison
| Nom | Année de début | Fin d'année | Performances ( PFLOPS ) |
Coût (millions USD) (non ajusté à l'inflation) |
Classement TOP500 | Fournisseur de CPU/GPU | CPU | Système d'exploitation |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fugaku | 2020 | - | 442 | 1213 | Juin 2020 au 1er juin 2021 | Fujitsu | A64FX | Noyau personnalisé basé sur Linux |
| Sommet | 2018 | - | 148 | 300 | Juin 2018 au 1er novembre 2019 | IBM , Nvidia | POWER9 , Tesla | Linux (RedHat) |
| Sierra | 2018 | - | 94 | novembre 2018 au 2 novembre 2019 | ||||
| Sunway TaihuLumière | 2016 | - | 93 | 280 | Juin 2016 au 1er novembre 2017 | CNRCPC | Sunway SW26010 | Linux (Augmenter) |
| K | 2011 | 2019 | dix | 1045 | Juin 2011 – 1er novembre 2011 | Fujitsu | SPARC64 VIIIfx | Linux |
Voir également
Les références
Liens externes
-
Site officiel (en anglais)
- Site officiel (en japonais)