全球超算系统新趋势

　　日前，TOP500组织公布了新一届全球最强超算的排名。这一届的排名，可以说亮点颇多，过去几年的TOP500榜单，榜首位置基本都是中国和美国轮流坐，而今年，“半路杀出个程咬金”。

　　第一名是由日本神户市理研计算科学中心和富士通联合开发的Fugaku夺得，其峰值计算速度达513.9 petaflops(每秒513.9千万亿次计算)，是第二名Summit的2.6倍;Linpack(HPL)结果达到415.5 petaflops，是Summit的2.8 倍。

　　并且，Fugaku最大的特点是使用了基于ARM架构的CPU，这也是ARM架构处理器首次登顶超算TOP500榜首。

　　除此之外，排名前10的榜单中有2位也值得关注，一位是排名第六的HPC5，这个超算系统由戴尔易安信为意大利能源公司Eni SpA打造，采用了PowerEdge C4140服务器，峰性能达到了35.5 petaflops。能源行业的超级用户在超级计算领域中不断攀升，HPC5是第一个进入前十的系统，也是目前欧洲最快的超级计算机。

　　另一位是排名第八的Frontera，这个位于美国德克萨斯高级计算中心(TACC)的超级计算机也是由戴尔易安信打造，硬件配置采用了PowerEdge C6420服务器。

　　峰值性能达到了23.5 petaflops。Frontera主要用于科研领域，包括高分辨率气候模拟，具有数百万个原子的分子动力学模型以及机器学习能力的癌症学习等。

　　超算发展最新趋势

　　接下来，我们回归主题，聊聊超算发展的最新趋势。既然是新趋势，自然要从新上榜的超算系统中看出。今年的TOP500排名中出现了58个新超算系统，借由这些新系统采用的CPU、加速器等，我们或许可以看出当今超算发展的一些趋势。

　　TOP500新系统CPU架构趋势

　　❶新系统采用的处理器

　　新系统采用的CPU，按厂商划分

　　图片来源：STH

　　在新上榜的58个超算系统中，英特尔处理器依然占据主导。不过去年发布的第二代AMD霄龙处理器也开始初露锋芒，在前50名中占据四席，并助力Selene超算斩获第七名，这也是TOP500中首次使用64核128线程的处理器。

　　❷每插槽CPU核心数

　　新系统CPU每插槽核心数

　　图片来源：STH

　　以前，20核处理器是受欢迎的选择，如今24核开始崭露头角。并且在一年前的榜单中，每插槽最多只有28核。而现在有8个32核及以上的系统上榜。

　　加速器的趋势变化

　　新系统采用的加速器，按厂商划分

　　图片来源：STH

　　与去年6月的榜单不同，NVIDIA不是新系统的唯一的加速器供应商。有一半使用了NVIDIA加速器，而在这29个加速系统中，有28个使用了NVIDIA GPU。

　　架构和网络趋势

　　可能有人认为，Infiniband和Omni-path是Top500列表新系统中的首选。相反，我们看到58个新系统中有53%使用以太网。这比2019年6月的约75%和2019年11月的59%有所下降。

　　新系统互联方案  图片来源：STH

　　按类型和速度查看细分时，会得到以下结果▼

　　新系统互连方案和速度  图片来源：STH

　　可以看到，常见的Web级规模互连(即25GbE)非常流行。这些都是性能较低、成本较低的互连方案，通常由超大规模公司用于通用基础设施。

　　值得注意的是，尽管40GbE在许多以前的Top500榜单中使用，但它在新系统中不存在。10GbE也出现了大幅下降。

　　结    语

　　总的来说，在高性能计算领域，随着AI时代的到来，人们对算力的需求是无穷无尽的。而从本次TOP500排名第一的Fugaku异军突起，到58个新超算系统中可以看出的多样化趋势，相信高性能计算业界正在实现技术突破，攀登新的算计高峰。

　　并且在今年的TOP500榜单中，戴尔科技的HPC系统一共有10套入围，这也显示了戴尔科技在高性能计算领域的世界领先地位。

　　凭借多年的创新与开放，戴尔科技已经形成了完整的生态系统，可为客户提供从小到大、从单一系统到整体集群的全方位选择方案，并且提供从采购到部署、从应用到运维的全生命周期管理的全包服务，让客户将精力真正投入到业务当中。

　　戴尔科技入围的10套HPC系统