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Programmation parallèle, calcul scientifique et de haute performance (HPC) Discussion :

TOP500 : un supercalculateur japonais basé sur le système ARM est en tête dans le monde


Sujet :

Programmation parallèle, calcul scientifique et de haute performance (HPC)

  1. #1
    Chroniqueur Actualités

    TOP500 : un supercalculateur japonais basé sur le système ARM est en tête dans le monde
    TOP500 : le Japon occupe la première place avec son Fugaku alimenté par l'A64FX de Fujitsu
    qui a produit un HPL de 415,5 pétaflops, surpassant ainsi Summit

    La 55e édition du TOP500, le classement des supercalculateurs les plus puissants du monde, est sortie hier. Selon le nouveau classement, le Japon arrache la première place avec son supercalculateur Fugaku, qui a produit un résultat High Performance Linpack (HPL) de 415,5 pétaflops, surpassant ainsi Summit désormais deuxième par un facteur de 2,8x. Fugaku est alimenté par le SoC A64FX à 48 cœurs de Fujitsu, devenant le premier système numéro un sur la liste à être alimenté par des processeurs ARM.

    L'A64FX est considéré comme un processeur à usage général, mais surpasserait même les GPU de Nvidia et AMD sur la métrique très importante des performances par watt. L'A64FX a été expressément conçu pour alimenter le successeur du principal supercalculateur japonais, le K, qui a été mis hors service en août 2019. Fujitsu a livré tous les composants nécessaires au montage de son supercalculateur Fugaku, le remplaçant du K, qui a franchi la barrière de l’exaflop. Pour rappel, un exaflop correspond à un trillion (10 puissance 18) d’opérations en virgule flottante par seconde, soit 1000 pétaflops. Il est installé au "RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)" à Kobe, au Japon.

    Le numéro deux de la liste est Summit, un superordinateur construit par IBM qui fournit 148,8 pétaflops sur HPL. Le système comprend 4 356 nœuds, chacun équipé de deux processeurs Power9 à 22 cœurs et de six GPU NVIDIA Tesla V100. Les nœuds sont connectés à un réseau EDR InfiniBand double rail Mellanox. Summit fonctionne au Oak Ridge National Laboratory (ORNL) dans le Tennessee et reste le supercalculateur le plus rapide des États-Unis. Au numéro trois se trouve Sierra, un supercalculateur du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) en Californie qui produit 94,6 pétaflops sur HPL. Son architecture est très similaire à Summit, équipée de deux processeurs Power9 et de quatre GPU NVIDIA Tesla V100 dans chacun de ses 4320 nœuds.


    Sunway TaihuLight, un système développé par le Centre national de recherche chinois en ingénierie et technologie informatiques parallèles (NRCPC) tombe au quatrième rang de la liste. Le système est entièrement alimenté par des processeurs SW26010 Sunway 260 cœurs. Sa marque HPL de 93 pétaflops est restée inchangée depuis son installation au National Supercomputing Center de Wuxi, en Chine, en juin 2016.

    En général, les performances agrégées de la liste sont désormais de 2,23 exaflops, contre 1,65 il y a six mois. La majeure partie de cette augmentation est le résultat du nouveau supercalculateur Fugaku numéro un. Globalement, le nombre de nouveaux systèmes sur la liste n'est que de 51, un niveau record depuis le début du TOP500 en 1993.

    La Chine continue de dominer le TOP500 en ce qui concerne le nombre de systèmes, avec 226 superordinateurs sur la liste. Les États-Unis sont numéro deux avec 114 systèmes ; le Japon est troisième avec 30 ; la France en a 18 ; et l'Allemagne en revendique 16. Bien qu'ils arrivent en deuxième position pour le nombre de systèmes, les États-Unis continuent de devancer la Chine en termes de performances de globale avec 644 pétaflops contre 565 pétaflops pour la Chine. Le Japon, avec son nombre de systèmes considérablement plus petit, livre 530 pétaflops.

    Au total, 144 systèmes sur la liste utilisent des accélérateurs ou des coprocesseurs, ce qui est presque le même que les 145 signalés il y a six mois. Comme cela a été le cas dans le passé, la majorité des systèmes équipés d'accélérateurs / coprocesseurs (135) utilisent des GPU NVIDIA. Le x86 continue d'être l'architecture de processeur dominante, étant présent dans 481 des 500 systèmes. Intel en revendique 469, avec AMD installé dans 11 et Hygon dans le dernier. Les processeurs ARM sont présents dans seulement quatre systèmes TOP500, dont trois utilisent le nouveau processeur Fujitsu A64FX, le dernier étant alimenté par le processeur ThunderX2 de Marvell.

    Green500

    Le système le plus économe en énergie du Green500 est le MN-3, basé sur un nouveau serveur de Preferred Networks. Il a atteint un record de 21,1 gigaflops / watt au cours de sa performance de 1,62 pétaflops. Le système tire son efficacité énergétique supérieure de la puce MN-Core, un accélérateur optimisé pour l'arithmétique matricielle. Il est classé numéro 395 dans la liste TOP500.

    En deuxième position se trouve le nouveau supercalculateur NVIDIA Selene, un SuperPOD DGX A100 alimenté par les nouveaux GPU A100. Il occupe la septième position du TOP500. En troisième position se trouve le système NA-1, un système PEZY Computing / Exascaler installé chez NA Simulation au Japon. Il a atteint 18,4 gigaflops / watt et est en position 470 sur le TOP500.

    Le système numéro neuf du Green500 est le supercalculateur Fugaku le plus performant, qui a fourni 14,67 gigaflops par watt. Il est juste derrière Summit en termes d'efficacité énergétique, qui a atteint 14,72 gigaflops / watt.

    Source : TOP500

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  2. #2
    Membre du Club
    ok je sort
    AAAah je veux ca a noel...
    peut etre que j'arriverais a jouer a MC a + de 10fps...
    ++

  3. #3
    Chroniqueur Actualités

    TOP500 : un supercalculateur japonais basé sur le système ARM est en tête dans le monde
    TOP500 : un supercalculateur japonais basé sur le système ARM est en tête dans le monde,
    Alors qu’une autre révolution est prévue 2021 : l’Exascale

    Les responsables de la célèbre liste TOP500 des supercalculateurs les plus puissants au monde ont publié la traditionnelle édition de novembre de ce classement, la 56e édition du TOP500. Le classement reste toujours dominé depuis le mois de juin par le Fugaku de Fujitsu, un supercalculateur qui est basé sur des processeurs ARM. Mais un détail plus important est que les ordinateurs "exascales" doivent arriver en 2021 aux États-Unis et en Chine. Les développeurs sont par ailleurs invités à rendre ces systèmes conviviaux et accessibles.

    Le TOP500 est toujours dominé par le supercalculateur Fugaku de Fujitsu, qui tient la tête depuis le mois de juin. Le Fugaku est trois fois plus rapide que son plus proche rival, le Summit d’IBM. Ce dernier Top500 montre que la concurrence entre les systèmes marque le pas : c’est la première fois depuis la création de ce classement qu’il y a aussi peu d’entrées dans la liste. La mise à jour qui a lieu deux fois par an en juin et novembre depuis 1993 permet de suivre l'évolution des performances et de l'architecture des supercalculateurs. Deux entrants se hissent d’emblée dans le Top 10 : le supercalculateur Juwels Booster Module et le Dammam-7 de Saudi Aramco.


    Si Fugaku, avec ses 442 pétaflops, mène à nouveau la course en tête au deuxième semestre 2020, en 2021, nous aurons enfin le tant attendu superordinateur "exascale" avec lequel une puissance d'un exaflop (1 000 pétaflops) sera dépassée. Le segment est toujours dominé par les processeurs x86 d'Intel et d'AMD, mais ARM commence à gagner des parts de marché et, dans les années à venir, on s'attend à ce que de plus en plus de supercalculateurs soient équipés de puces basées sur cette architecture.

    Les supercalculateurs "exascales" arriveront en 2021

    Jack Dongarra, l'un des universitaires à l'origine du classement semestriel et directeur du Innovative Computing Laboratory de l'université du Tennessee, a indiqué qu'en 2020, un certain « aplatissement de la courbe des performances » a été constaté en raison du ralentissement de la loi de Moore et du ralentissement du taux de remplacement des anciens systèmes. Selon la loi de Moore, le nombre de transistors d'un processeur double tous les deux ans environ, mais ce progrès se heurte aujourd'hui à des obstacles technologiques.

    Bien qu'il y ait des limites physiques à la technologie des processeurs, il y a une grande marge de manœuvre pour se développer. « Il y a des limites à la technologie des processeurs, mais il y a beaucoup de place pour se développer », a déclaré Dongarra. « Il ne s'agit pas seulement du processeur ; nous nous adaptons en développant de meilleurs algorithmes et systèmes logiciels pour faire face à la situation », a-t-il ajouté, selon la société Techtarget.

    Pendant ce temps, les premiers systèmes à l'échelle de l’exascale devraient arriver en 2021. L'un d'eux sera le superordinateur Frontier de Cray Inc. installé au Oak Ridge National Laboratory, aux États-Unis, et qui utilisera des puces AMD. Un système exascale peut atteindre un quintillion de calculs - c'est-à-dire "1" suivi de 18 zéros - par seconde.

    Il y a un réel besoin de puissance de calcul à l'échelle de l’exascale, en particulier pour traiter les énormes ensembles de données créés par la science du climat, a déclaré Bjorn Stevens, professeur à l'Institut Max Planck de météorologie à Hambourg, en Allemagne. Le professeur Stevens plaide pour que les systèmes exascales soient abordables. Lors de son discours d'ouverture à la conférence internationale sur le calcul haute performance SC20, Stevens a souligné que ces énormes supercalculateurs doivent être accessibles à un large éventail de personnes.

    Les décideurs politiques doivent « étudier les conséquences de leurs actions, de leurs politiques » pour comprendre, par exemple, « comment les changements dans l'agriculture affecteront la sécurité alimentaire en Afrique, ou comment les changements liés au réchauffement affecteront les inondations en Europe du Nord », a déclaré Stevens.

    « C'est ce que nous devons faire », a déclaré Stevens, implorant son auditoire virtuel de vendeurs de HPC et de chercheurs de SC20 de rendre les systèmes exascales largement utilisables.

    La Chine a déjà trois projets de systèmes exascales en cours et l'un d'entre eux devrait être lancé l'année prochaine. L’Europe est un peu plus lente, et des projets "pré-exascale" sont lancés avec des conceptions qui peuvent ensuite être mises à l'échelle pour atteindre ces performances. D'ici à la fin 2021, il pourrait y avoir huit systèmes de ce type en Europe, et l'un d'entre eux est celui qui permettra à la Finlande de disposer d'un supercalculateur de 550 pétaflops grâce à un investissement européen de 135 millions d'euros, a rapporté Techtarget.

    L'approche ARM à l'horizon du calcul de haute performance

    « C'est vraiment une concurrence mondiale », a déclaré Steve Conway, conseiller principal en dynamique du marché du HPC chez Hyperion Research. Selon Conway, les puces x86 dominent toujours le domaine de calcul haute performance et continueront probablement à le faire pendant les cinq prochaines années.

    Bien que les processeurs à architecture x86 / x86-64 dominent ce segment, les progrès d'ARM ont été intéressants, notamment avec l'apparition de ce superordinateur japonais que Fujitsu a développé et dans lequel sont utilisés ses propres processeurs ARM A64FX. Dans ce gigantesque supercalculateur situé dans le RIKEN Center for Computational Center (R-CCS) dans la ville de Kobe, il y a jusqu’à 7 630 848 coeurs de processus, et grâce à cela, Fugaku triple la puissance du deuxième classé, le supercalculateur américain Summit avec 148,8 pétaflops.

    Les propositions d'ARM commencent à attirer l'attention. Les responsables de l'ARM ont eux-mêmes indiqué en juin 2019 qu'il y a déjà plusieurs systèmes dans la liste du TOP500 et l'on s'attend à ce que l'attrait de ces systèmes gagne des entiers. Les puces ARM sont personnalisables, ce qui est intéressant pour les développeurs de systèmes qui ont des cas d'utilisation spécialisés, comme le développement de l'intelligence artificielle, a déclaré Conway.

    En fait, les promesses et les attentes générées par l'adoption des puces ARM dans les nouveaux Mac mini, MacBook Air et MacBook Pro 13 avec des processeurs Apple M1 confirment ce regain d'intérêt pour une architecture qui jusqu'à présent se limitait à nos appareils mobiles, mais qui soulève une révolution à la fois dans l'informatique de bureau et la superinformatique. Le temps nous dira jusqu'où ces conceptions peuvent aller.

    Classé deuxième sur la liste du Top500 de novembre, le Summit utilise les CPU Power9 d’IBM et les GPU Nvidia Tesla V100. Il se trouve au laboratoire national d'Oak Ridge, dans le Tennessee. La troisième place est revenue au supercalculateur Sierra, qui utilise également les GPU Power9 et Nvidia, à environ 95 pétaflops. Il se trouve au Lawrence Livermore National Laboratory à Livermore, en Californie.

    En quatrième position, le Sunway TaihuLight du Centre national chinois de recherche en ingénierie et technologie informatique parallèle, installé au National Supercomputing Center de Wuxi. Il utilise la technologie chinoise, les processeurs Sunway SW26010. Il s'agit d'un système à 93 pétaflops.

    Parmi les deux nouveaux entrants dans le Top10, le supercalculateur Juwels Booster Module fait une arrivée fracassante dans le Top500, puisqu’il se classe d’entrée de jeu à la 7e place de la liste. La machine Bull Sequana construite par Atos utilise des processeurs AMD Epyc associés à des GPU Nvidia A100 pour l'accélération. Son architecture est donc proche de celle du Selene. Installé au Forschungszentrum Jülich en Allemagne, il possède 449 280 cœurs et un score HPL de 44,1 pétaflops, ce qui en fait le supercalculateur le plus rapide d'Europe.

    Le deuxième nouveau système entant en tête de liste est baptisé Dammam-7, qui est classé 10e. Il est installé chez Saudi Aramco en Arabie Saoudite et est le deuxième supercalculateur commercial dans le top 10 actuel. Le système HPE Cray CS-Storm utilise des CPU Intel Gold Xeon et des GPU NVIDIA Tesla V100. Il a atteint 22,4 pétaflops sur le benchmark HPL.

    Source : TOP500

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