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Top500 : Fugaku reste le superordinateur le plus rapide du 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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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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Top500 : Fugaku reste le superordinateur le plus rapide du monde
Top500 : Fugaku reste le superordinateur le plus rapide du monde,
Perlmutter fait son entrée et se positionne à la 5e place
Fugaku, le superordinateur construit par Fujitsu, reste à la première place du dernier classement TOP500 des superordinateurs les plus rapides du monde, où il est toujours trois fois plus rapide que son concurrent le plus proche. La compétition pour les plus rapides reste serrée, avec une seule nouvelle entrée dans le top 10 : Perlmutter, au National Energy Research Scientific Computing (NERSC) Center du Lawrence Berkeley National Laboratory, qui fait partie du ministère américain de l'Énergie. Il rejoint la liste en cinquième position et fait reculer les numéros 6 à 10 de la liste précédente publiée en novembre 2020. En dehors du Top10 des superordinateurs les plus rapides, le reste de la liste est riche d'enseignements. Par exemple, AMD a obtenu de bons résultats, Top500 notant une "augmentation marquée" de son utilisation.
La liste Top500 est mise à jour en juin et en novembre de chaque année et suit l'évolution des performances et de l'architecture des superordinateurs depuis 1993. Les vitesses sont basées sur le benchmark High Performance Linpack (HPL), qui mesure la capacité des systèmes à résoudre un système dense d'équations linéaires. Parmi les dix premiers du dernier classement, cinq se trouvent aux États-Unis, trois en Chine, un en Allemagne et un en Italie. Les superordinateurs les plus rapides ont peu changé dans le Top10, un seul nouveau système est entré dans ce groupe, avec une puissance de 64,6 pétaflops Linpack.
Le Top10 du classement juin 2021 des superordinateurs
Fugaku a obtenu 442 pétaflops au benchmark HPL, avec 7 630 848 cœurs. Ce résultat est identique à celui obtenu en novembre 2020, mais supérieur aux 415,53 pétaflops obtenus l'année dernière à la même époque, lorsqu'il est arrivé en tête de liste. Le supercalculateur est basé sur le processeur personnalisé Arm A64FX de Fujitsu et n'utilise pas de GPU. Installée au RIKEN Center for Computational Science (R-CCS) à Kobe, au Japon, cette machine a joué un rôle déterminant dans la lutte contre covid-19.
Vient ensuite le supercalculateur Summit de 148,8 pétaflops du Oak Ridge National Laboratory (États-Unis), qui a maintenant presque trois ans. Il utilise 27 000 GPU Nvidia Tesla V100 liés à 9 000 CPU IBM Power9. Il est suivi du supercalculateur Sierra, de conception similaire, exploité par le Lawrence Livermore National Laboratory (États-Unis) et capable de 94,6 pétaflops. Sunway TaihuLight (Chine) se maintient à la quatrième place avec 93 pétaflops.
La cinquième place est occupée par Perlmutter, installé au National Energy Research Scientific Computing Center du Berkeley Lab. Le système HPE Cray EX est alimenté par des processeurs AMD Milan et des GPU Nvidia A100 40GB, reliés par la technologie Slingshot de HPE. Selon le benchmark HPL, le système a fourni 65,69 pétaflops Linpack rMax sur un pic potentiel (rPeak) de 93,75 pétaflops, ce qui correspond à une efficacité Linpack de 70 %. Perlmutter est le plus grand système GPU Nvidia A100 et le plus grand système HPE Cray EX (public) déployé à ce jour, basé sur l'architecture anciennement connue sous le nom de "Shasta".
Le système Selene de Nvidia descend d'un cran et arrive en sixième position. Selene fournit 63,46 pétaflops Linpack sur un rPeak de 79,22 pétaflops pour une efficacité de 80,1 %. Selene met en œuvre l'architecture modulaire SuperPod A100 DGX de Nvidia avec les processeurs AMD Eypc Rome et les GPU 80GB A100 de Nvidia.
En septième place, il y a Tianhe-2A, construit en Chine, qui a perdu une place dans ce classement et qui a fourni 61,4 pétaflops Linpack. Équipé de puces Intel Xeon et d'accélérateurs Matrox-2000 personnalisés, Tianhe-2A est entré dans la liste en 2018 à la quatrième place. Il est installé au National Super Computer Center de Guangzhou. En huitième position se trouve le "JUWELS Booster Module", le supercalculateur le plus puissant d'Europe, un supercalculateur Atos BullSequana équipé de CPU Epyc et de GPU A100. Situé en Allemagne, il est capable de 44,1 pétaflops.
Pour compléter le top 10, Dell reste le premier fournisseur académique et le premier fournisseur commercial avec HPC-5, utilisé par le géant italien des combustibles fossiles Eni, et Frontera du Texas Advanced Computing Center de l'Université du Texas en neuvième et dixième position respectivement. Le HPC-5 de 34,5 pétaflops est une machine accélérée par le GPU de Nvidia, tandis que le Frontera de 23,4 pétaflops est un système Intel Cascade Lake à base de x86. Les deux systèmes reposent sur la technologie Mellanox HDR InfiniBand.
Autres tendances sur la liste
La Chine reste en tête en termes de nombre de systèmes, malgré une baisse significative à 186 systèmes, contre 214 machines il y a six mois et 226 machines il y a un an. Le Top500 a noté qu'il n'y a pas eu beaucoup de preuves définitives de la raison pour laquelle [la performance médiocre de la Chine] se produit, bien que cela puisse être lié aux sanctions croissantes contre les entreprises chinoises de calcul intensif et des tensions géopolitiques entre les États-Unis et la Chine. Ces facteurs font qu'il est plus difficile pour les entreprises et les laboratoires de recherche de se procurer des équipements de calcul intensif et qu'il est moins probable qu'ils participent à un système de classement volontaire qui pourrait les placer dans la ligne de mire des régulateurs.
Les États-Unis comptent 123 systèmes sur la liste actuelle, contre 113 machines sur la liste de novembre. Sur les 100 premiers systèmes, les États-Unis ont la plus grande part avec 33. Les systèmes américains étaient également plus puissants en termes cumulatifs, avec une performance globale de 856,8 pétaflops, contre 445,3 pétaflops pour la Chine. Le Japon arrive en deuxième position avec 19 systèmes. Vient ensuite l'Allemagne avec 11 systèmes. La Chine compte trois systèmes dans le top 100, dont aucun n'est nouveau.
Sur les 58 nouveaux systèmes de la liste, 16 sont revendiqués par les États-Unis. La Chine arrive en deuxième position avec huit systèmes, tous de Lenovo. L'Allemagne vient ensuite avec sept, puis le Japon avec cinq.
L'équipe du Top500 note que les modèles d'utilisation des interconnexions n'ont pas beaucoup changé depuis six mois. Elle a déclaré : « Ethernet est toujours utilisé dans environ la moitié des systèmes (245), InfiniBand représentait environ un tiers des machines (169), les interconnexions OmniPath représentaient moins d'un dixième (42), et un seul système s'appuyait sur Myrinet. Les interconnexions personnalisées représentaient 37 systèmes, tandis que les réseaux propriétaires étaient présents sur six systèmes ».
Quatre systèmes EuroHPC figurent désormais sur la liste Top500. Deux d’entre eux ont deux partitions, ce qui en fait six systèmes au total, tous fabriqués par Atos, dont Vega (classé 107e, 3,8 petaflops, Slovénie), MeluXina – accelerator module – (classé 37e, 10,5 petaflops, Luxembourg) ; MeluXina – cluster module – (classé 232e, 2,3 petaflops, Luxembourg) ; et Discoverer (classé 92e, 4,5 petaflops, Bulgarie).
AMD a obtenu de bons résultats, Top500 notant une "augmentation marquée" de son utilisation. Cela correspond à la progression générale d'AMD dans l'espace des serveurs et du calcul intensif, qui prend des parts à Intel. AMD fournit des processeurs à 49 systèmes (9,8 %), contre 4,2 % il y a six mois et 2 % il y a un an. Les processeurs Epyc d'AMD équipent la moitié des 58 nouvelles entrées de la liste de juin 2021. Toutefois, Intel continue de fournir les processeurs pour la plus grande part (86,20 %) des systèmes du Top500, contre 91,80 % il y a six mois et 94 % il y a un an. Les processeurs Intel Ice Lake ont fait leur entrée dans cette liste dans huit systèmes.
L'informatique dématérialisée a également progressé, le n°24, Pioneer-EUS, et le n°27, Pioneer-WUS2, étant tous deux des instances Microsoft Azure (la société fait ses débuts au Top500 et affirme également avoir construit un système parmi les 5 premiers pour OpenAI). Un autre fournisseur de services Cloud, Amazon Web Services, a renouvelé sa présence sur la liste par l'intermédiaire du client Descartes Labs. La société de renseignement géospatial a fait tourner la machine numéro 41, composée d'instances AWS EC2 xlarge R5, utilisant des CPU Xeon 24 cœurs Cascade Lake et 25G Ethernet.
Le système MN-3 de Preferred Networks à la tête du classement Green500
Après avoir été détrôné par le DGX Superpod de Nvidia en novembre dernier, Preferred Networks (PFN) a amélioré l'efficacité énergétique de son système MN-3 optimisé pour l'apprentissage profond, pour atteindre 29,70 gigaflops par watt, contre 26,0 gigaflops par watt. Le MN-3 est alimenté par la puce MN-Core, un accélérateur propriétaire qui cible l'arithmétique matricielle. Le système occupe la 337e place de la dernière liste Top500 avec 1,8 pétaflops Linpack.
La deuxième place de la liste Green500 est occupée par HiPerGator AI de l'Université de Floride, avec une efficacité énergétique de 29,52 gigaflops par watt. Le système Nvidia DGX A100 utilise des processeurs AMD Epyc Rome, des GPU Nvidia A100 et un réseau InfiniBand HDR. Au 22e rang du Top500 avec 17,20 pétaflops, il s'agit d'une machine beaucoup plus grande que le premier système le plus écologique.
Selon Top500, la diversité de la représentation internationale au sein de l'échelon supérieur du Green500 observée depuis quelques années est, une fois de plus, une tendance encourageante. Le Japon, les États-Unis, le Royaume-Uni, le Luxembourg, l'Allemagne, la France, la République tchèque et l'Italie ont tous des machines dans le top 25 de ce classement.
Cinq systèmes classés numéro un actuels ou anciens du Top500 figurent sur la liste de juin 2021. Outre Fugaku, on trouve Summit, Sunway TaihuLight, Tianhe-2A et Tianhe-1A. Tianhe-1A est très vieux en termes de calcul intensif, et c'est en fait le plus ancien système de la liste. Installé au National Supercomputing Center de Tianjin (Chine) il y a plus de dix ans, Tianhe-1A a fait son entrée dans le Top500 en novembre 2010. Le deuxième système le plus ancien de la liste, qui a fait ses débuts en juin 2011, est un cluster Intel interne, appelé Endeavor. Il se trouve maintenant au numéro 379 avec 1,6 pétaflops.
Source : Top500
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