Fugaku (supercalculateur) – Wikipedia wiki

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Supercalculateur japonais

PrimeHPC FX1000 (nœud Fugaku) ​​à SC19
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Fugaku (Japonais: Fuyue ) est un supercalculateur Petascale au Riken Center for Computational Science à Kobe, au Japon. Il a commencé le développement en 2014 en tant que successeur de l’ordinateur K [4] et fait ses débuts en 2020. Il porte le nom d’un nom alternatif pour le mont Fuji. [5]

Il est devenu le supercalculateur le plus rapide au monde dans la liste TOP500 de juin 2020 [6] En plus de devenir le premier ordinateur basé sur l’architecture ARM à y parvenir. [7] À l’heure actuelle, il a également atteint 1,42 EXAFLOPS en utilisant l’indice de référence HPL-AI mixte FP16 / FP64. Il a commencé des opérations régulières en 2021. [8]

Fugaku a été remplacé comme le supercalculateur le plus rapide du monde par Frontier en mai 2022. [9]

Matériel [ modifier ]]

Le supercalculateur est construit avec le microprocesseur Fujitsu A64FX. Ce processeur est basé sur l’architecture du processeur ARM version 8.2A et adopte les extensions de vecteur évolutives pour les superordinateurs. [dix] Fugaku visait à être environ 100 fois plus puissant que l’ordinateur K (c’est-à-dire une cible de performance de 1 exaflops). [11] [douzième]

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La configuration initiale (juin 2020) de FUGAKU a utilisé 158 976 CPU A64FX rejoints à l’aide de l’interconnexion propriétaire de la fusion Torus de Fujitsu. [7] Une mise à niveau en novembre 2020 a augmenté le nombre de processeurs. [13]

Logiciel [ modifier ]]

Fugaku utilisera un “système d’exploitation multi-kernel léger” nommé ” IHK / McKernel . Le système d’exploitation utilise à la fois Linux et le noyau de poids léger McKernel fonctionnant simultanément et côte à côte. L’infrastructure sur laquelle les deux noyaux exécutent est appelée Interface pour les grains hétérogènes (IHK). Les simulations hautes performances sont exécutées sur McKernel, avec Linux disponible pour tous les autres services compatibles POSIX. [14] [15] [16]

Outre le logiciel système, le supercalculateur a exécuté de nombreux types d’applications, dont plusieurs repères. Exécutant la référence HPL traditionnelle, utilisée par Top500, Fugaku est à Petascale et presque à mi-chemin de Exascale. De plus, Fugaku a établi des records du monde sur au moins trois autres repères, dont HPL-AI; À 2,0 Exaflops, le système a dépassé le seuil d’exascale pour la référence. [17] Une description de cette référence est la suivante:

La méthode de choix du solveur est une combinaison de factorisation LU et de raffinement itérative effectuée par la suite pour ramener la solution à une précision 64 bits. L’innovation de HPL-AI réside dans la suppression de l’exigence de calcul 64 bits tout au long du processus de solution et optant plutôt pour une précision à faible précision (probablement 16 bits) pour LU, et une itération sophistiquée pour récupérer la précision perdue dans la factorisation. [18]

Performance [ modifier ]]

Les performances initiales rapportées de FUGAKU étaient un RMAX de 416 Petaflops dans le référence Linpack FP64 High Performance utilisé par le TOP500. [7] Après la mise à niveau de novembre 2020 dans le nombre de processeurs, les performances de Fugaku sont passées à un RMAX de 442 Petaflops. [13]

En 2020, Fugaku a également atteint les meilleurs places dans d’autres classements qui testent les ordinateurs sur différentes charges de travail, y compris Graph500, HPL-AI et HPCG. Aucun supercalculateur précédent n’a jamais dirigé les quatre classements à la fois. [19]

Après une mise à niveau matérielle, en novembre 2020, “Fugaku a augmenté ses performances sur la nouvelle référence MIXE Precision HPC-AI à 2,0 Exaflops, battant sa marque de 1,4 Exaflops enregistrée il y a six mois. sur tout type de matériel. ” (une augmentation de 42%) [20] Fait intéressant, le comptoir de base ARM A64FX n’a ​​augmenté que de 4,5%, à 7 630 848, mais les performances mesurées ont augmenté beaucoup plus sur cette référence (et le système n’utilise pas d’autres capacités de calcul, telles que les GPU), et un peu plus sur le haut500 , ou de 6,4%, à 442 Petaflops, un nouveau record du monde [21] et l’élargissement de l’écart à l’ordinateur suivant. Pour la référence HPCG, il est 5,4 fois plus rapide, à 16,0 hpcg-petaflops, que le système numéro deux, Summit, [22] qui se trouve également deuxième sur TOP500.

Les performances de Fugaku dépassent les performances combinées des 4 prochains superordinateurs sur la liste TOP500 (presque 5 prochains) et dépasse une marge de 45% tous les autres ordinateurs Top-10 de la référence HPCG. [23]

Notez qu’il a été signalé depuis au moins avant mai 2021 que la Chine avait développé un supercalculateur avec sa propre technologie qui dépasse les performances de Fugaku par un facteur de deux ou plusieurs, et l’a exploitée secrètement pour éviter les sanctions des États-Unis. [24] En fait, un article utilisant cette machine a remporté le prix Gordon Bell du meilleur papier. En mai 2022, la Chine exploiterait deux superordinateurs avec des performances exascales. [24]

Histoire [ modifier ]]

Le 23 mai 2019, Riken a annoncé que le supercalculateur devait s’appeler Fugaku. [25] En août 2019, le logo de Fugaku a été dévoilé; Il représente le mont Fuji, symbolisant “Fugaku’s High Performance” et “La large gamme de ses utilisateurs”. [4] [26] En novembre 2019, le prototype de Fugaku a remporté la première place de la liste Green500. [27] [28] L’expédition des supports d’équipement à l’installation de Riken a commencé le 2 décembre 2019, [29] et a été achevé le 13 mai 2020. [30] En juin 2020, Fugaku est devenu le supercalculateur le plus rapide au monde dans la liste Top500, déplaçant le sommet IBM. [7]

Fugaku a été utilisé pour la recherche sur les masques liés à la pandémie Covid-19. [trente et un] [32]

En 2018, Nikkei a rapporté que le programme coûterait 130 milliards de yens (c. 1 milliard de dollars américains). [3] [8]

Comparaison [ modifier ]]

Performances et comparer les coûts avec les ordinateurs classés n ° 1 dans TOP500
Nom Année de départ Fin d’année Performance
(Pflops) [note 1] 		Coût
(Million USD)

(pas ajusté de l’inflation)

Classement TOP500 Vendeur CPU / GPU CPU TOI
Fugaku 2020 – 442 [33] 1213 [3] [note 2] Juin 2020 à novembre 2021 1er [33] Fujitsu A64fx Linux (Redhat 8) et McKernel
Sommet 2018 – 148 300 [34] Juin 2018 à novembre 2019 1er IBM, Nvidia Power9, Tesla Linux (Redhat)
Sierra 2018 – quatre-vingt-quatorze Novembre 2018 à novembre 2019 2e
Sunway Taihughight 2016 – 93 280 [35] Juin 2016 à novembre 2017 1er Nrcpc Sunway SW26010 Linux (augmentation)
K 2011 2019 dix 1045 [36] Juin 2011 – novembre 2011 1er Fujitsu SPARC64 VIIIFX Linux
  1. ^ Ceci est basé sur la mesure TOP500 RMAX en utilisant la référence Linpack à FP64.
  2. ^ Il s’agit du coût total du programme impliquant la création des technologies, plutôt que pour la machine.

Voir également [ modifier ]]

Les références [ modifier ]]

  1. ^ “Informations post-k (fugaku)” Fujitsu . Récupéré 2020-06-23 .
  2. ^ Clark, Don (22 juin 2020). “Le supercalculateur japonais est couronné le plus rapide du monde” . Le New York Times . Récupéré 26 juin 2020 .
  3. ^ un b c Takei, Tomohisa (14 septembre 2018). “Le prix de 130 milliards de yens” Kyoto “, l’industrie informatique peut-elle être utilisée cette fois?” . Nikkei Crostech (Xtech) (en japonais). Nikkei . Récupéré 28 juin 2020 .
  4. ^ un b Projet “Super Computer” FUTAKE “” (en japonais). Institut de recherche pour Riken . Récupéré 2019-05-25 .
  5. ^ “Le supercalculateur Fugaku, du nom du mont Fuji, fait ses débuts” . Le Shimbun Asahi . 2020-06-16 . Récupéré 2020-06-23 .
  6. ^ “Le Fugaku du Japon gagne le titre en tant que supercalculateur le plus rapide du monde” (Communiqué de presse). www.riken.jp . Récupéré 2020-12-07 .
  7. ^ un b c d Couture, Dr Ian (22 juin 2020). “Nouveau supercalculateur # 1: Fugaku de Fujitsu et A64FX prennent le bras au sommet avec 415 Petaflops” . www.anandtech.com . Récupéré 22 juin 2020 .
  8. ^ un b Tsukimori, Osamu (7 janvier 2021). “Le supercalculateur FUGAKU du Japon s’attaque à certains des plus grands problèmes du monde” . Le Japon Times . Récupéré 26 janvier 2021 .
  9. ^ “TOP500 novembre 2021” . Top500 . Mai 2022 . Récupéré 2022-05-30 .
  10. ^ “Publié les spécifications du CPU du post” Kyo “” (en japonais). Fujitsu. 2018-08-22 . Récupéré 2019-05-25 .
  11. ^ “Le successeur du supercon” Kyo “est” Futadake “Performance de calcul 100 fois, 21 ans opéré” . Mainichi Shimbun (en japonais). 2019-05-23 . Récupéré 2019-05-30 .
  12. ^ “Fugaku remakes Exascale Computing à sa propre image” . 2019-12-09 . Récupéré 2020-06-22 .
  13. ^ un b “Résumé de novembre 2020 – TOP500” . www.top500.org . Récupéré 7 décembre 2020 .
  14. ^ “Aperçu du développement du supercalculateur Fugaku” . Riken Center for Computational Science. Archivé de l’original le 2021-01-23 . Récupéré 2020-06-23 .
  15. ^ “McKerne” . Riken. Archivé de l’original le 2020-06-23 . Récupéré 2020-06-23 .
  16. ^ McKerne sur github
  17. ^ “Fugaku conserve le titre de supercalculateur le plus rapide du monde” . Fil HPC . 17 novembre 2020 . Récupéré 27 novembre 2020 .
  18. ^ “Benchmark HPL-AI mixte – Documentation HPL-AI 0.0.2” . icl.bitbucket.io . Récupéré 2020-11-18 .
  19. ^ Byford, Sam (2020-06-23). “Le supercalculateur japonais basé sur ARM est désormais le plus rapide au monde” . Le bord . Récupéré 2020-06-23 .
  20. ^ “Novembre 2020 | TOP500” . www.top500.org . Récupéré 2020-11-18 .
  21. ^ “Supercalculateur Fugaku – Supercalculateur Fugaku, A64FX 48C 2,2 GHz, Tofu Interconnect D | Top500” . www.top500.org . Récupéré 2020-11-18 .
  22. ^ “HPCG – novembre 2020 | TOP500” . www.top500.org . Récupéré 2020-11-18 .
  23. ^ “HPCG – novembre 2020 | TOP500” . www.top500.org . Récupéré 2020-12-01 .
  24. ^ un b “Les États-Unis se précipitent pour rattraper la Chine dans la course des superordinateurs” . Temps financier . 2022-05-18 . Récupéré 2022-05-23 .
  25. ^ “Le nom du post” Kyo “est déterminé comme” fugaku “” (en japonais). Research Institute for Riken. 2019-05-23 . Récupéré 2019-05-25 .
  26. ^ “R-CCS a annoncé le logo Fugaku | Riken Center for Computational Science Riken Site Web” . www.r-cs.riken.jp . Riken Center for Computational Science . Récupéré 23 juin 2020 .
  27. ^ “Novembre 2019” . Top500.org . Récupéré 2019-11-20 .
  28. ^ “Prototype de Fugaku nommé Greenest Supercomputer” . Riken. 2019-11-18 . Récupéré 2019-11-20 .
  29. ^ “Fujitsu commence le supercalculateur Shippping Fugaku” . Fujitsu. 2019-12-02 . Récupéré 2020-06-23 .
  30. ^ “La livraison du supercalculateur Fugaku est terminée” . Riken Center for Computational Science. 2020-05-13 . Récupéré 2020-06-23 .
  31. ^ McCurry, Justin (26 août 2020). “Des masques non tissés mieux pour arrêter Covid-19, explique le supercalculateur japonais” . Le gardien . Récupéré 22 septembre 2020 .
  32. ^ McCurry, Justin (22 septembre 2020). “Face boucliers inefficace pour piéger les aérosols, explique le supercalculateur japonais” . Le gardien . Récupéré 22 septembre 2020 .
  33. ^ un b “TOP500 novembre 2021” . Top500 . Juin 2021 . Récupéré 2021-11-16 .
  34. ^ Shankland, Stephen (2018-06-26). “Le riz a été dépassé par la Chine avec le” Spa Con “et IBM” Summit “. (en japonais). ZDNET Japon . Récupéré 2020-10-28 .
  35. ^ Yiben Guishi (2020-06-24). “Le prochain défi de” Tomidake “, qui est le sommet du sommet, le Japon peut-il l’utiliser pour le développement de champs forts?” (en japonais). Nikkei Clostec . Récupéré 2020-10-28 .
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Liens externes [ modifier ]]

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