Fugaku ( japonés :富 岳) - llamado así por un nombre alternativo para el Monte Fuji - es una supuesta supercomputadora a exaescala [4] [5] (mientras que solo se encuentra en petaescala para el punto de referencia principal), en el Centro RIKEN de Ciencias Computacionales en Kobe , Japón . Comenzó a desarrollarse en 2014 como el sucesor de la computadora K , y está programado oficialmente para comenzar a operar en 2021. [6] [7] Fugaku hizo su debut en 2020, [8] y se convirtió en la supercomputadora más rápida del mundo en junio. 2020 TOP500list, [9] además de convertirse en la primera computadora basada en arquitectura ARM en lograr esto. En junio de 2020, logró 1,42 exaFLOPS (fp16 con precisión de fp64) en el punto de referencia HPL-AI, lo que la convierte en la primera supercomputadora que logró 1 exaFLOPS. [10] En abril de 2021 [actualizar], Fugaku es la supercomputadora más rápida del mundo. [11]
Activo | Desde 2021 |
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Patrocinadores | MEXT |
Operadores | RIKEN |
Localización | Centro RIKEN de Ciencias Computacionales (R-CCS) |
Arquitectura |
|
Sistema operativo | Kernel personalizado basado en Linux |
Memoria | HBM2 32 GiB / nodo |
Almacenamiento | |
Velocidad | 442 P FLOPS (por TOP500 Rmax), después de la actualización; 2.0 E FLOPS más altos en un punto de referencia diferente de precisión mixta |
Costo | 1.000 millones de dólares EE.UU. (costo total del programa) [2] [3] |
Clasificación | TOP500 : 1 de junio de 2020 |
Sitio web | www |
Fuentes | Configuración del sistema Fugaku |
Hardware
La supercomputadora está construida con el microprocesador Fujitsu A64FX . Esta CPU se basa en la arquitectura del procesador ARM versión 8.2A y adopta las extensiones vectoriales escalables para supercomputadoras. [12] Fugaku pretendía ser unas 100 veces más potente que la computadora K (es decir, un objetivo de rendimiento de 1 exaFLOPS ). [13] [14]
La configuración inicial (junio de 2020) de Fugaku usó 158,976 CPU A64FX unidas mediante la interconexión de fusión de toro patentada de Fujitsu . [9] Una actualización en noviembre de 2020 aumentó el número de procesadores. [15]
Software
Fugaku utilizará un "sistema operativo ligero de varios núcleos " llamado IHK / McKernel . El sistema operativo utiliza tanto en Linux y el ligero McKernel núcleo funcionando simultáneamente y de lado a lado. La infraestructura en la que se ejecutan ambos núcleos se denomina Interfaz para núcleos heterogéneos (IHK). Las simulaciones de alto rendimiento se ejecutan en McKernel, con Linux disponible para todos los demás servicios compatibles con POSIX . [16] [17] [18]
Además del software del sistema, la supercomputadora ha ejecutado muchos tipos de aplicaciones, incluidos varios puntos de referencia. Al ejecutar el estándar de referencia HPL , utilizado por TOP500 , Fugaku está en petascale y casi a la mitad de exascale. Además, Fugaku ha establecido récords mundiales en al menos otros tres puntos de referencia, incluido HPL-AI ; a 2,0 exaflops, el sistema ha superado el umbral de exaescala para el índice de referencia. [11] La descripción de ese índice de referencia es la siguiente:
- El método de resolución de elección es una combinación de factorización LU y refinamiento iterativo que se realiza posteriormente para devolver la solución a la precisión de 64 bits. La innovación de HPL-AI radica en eliminar el requisito de computación de 64 bits en todo el proceso de la solución y, en su lugar, optar por una precisión de baja precisión (probablemente 16 bits) para LU, y una iteración sofisticada para recuperar la precisión perdida en la factorización. [19]
Actuación
El rendimiento inicial informado de Fugaku fue un Rmax de 416 petaFLOPS en el punto de referencia LINPACK de alto rendimiento FP64 utilizado por el TOP500 . [9] Después de la actualización de noviembre de 2020 en el número de procesadores, el rendimiento de Fugaku aumentó a una Rmax de 442 petaFLOPS. [15]
Fugaku también logró [ ¿cuándo? ] primeros lugares en otras clasificaciones que prueban equipos en diferentes cargas de trabajo, incluidos Graph 500 , HPL-AI y HPCG . Ninguna supercomputadora anterior ha liderado las cuatro clasificaciones a la vez. [20]
Después de una actualización de hardware, en noviembre de 2020, "Fugaku aumentó su rendimiento en la nueva prueba de referencia HPC-AI de precisión mixta a 2.0 exaflops, superando su marca de 1.4 exaflops registrada hace seis meses. Estas representan las primeras mediciones de referencia por encima de un exaflop para cualquier precisión en cualquier tipo de hardware ". (un aumento del 42%) [21] Curiosamente, el recuento de núcleos de Arm A64FX solo se incrementó en un 4.5%, a 7,630,848, pero el rendimiento medido aumentó mucho más en ese punto de referencia (y el sistema no usa otras capacidades de cómputo, como GPUs ), y un poco más en TOP500 , o en un 6,4%, a 442 petaflops, un nuevo récord mundial [22] y ampliando la brecha con la siguiente computadora en tanto. Para la prueba comparativa de gradiente conjugado de alto rendimiento (HPCG) , es más de 5,4 veces más rápido, a 16,0 HPCG-petaflops, que el sistema número dos, Summit , [23] que también ocupa el segundo lugar en TOP500.
El rendimiento de Fugaku supera el rendimiento combinado de las siguientes 4 supercomputadoras en la lista top500 (casi las siguientes 5) y supera en un 45% de margen a todas las demás computadoras top-10 en el benchmark HPCG . [24]
Historia
El 23 de mayo de 2019, RIKEN anunció que la supercomputadora se llamaría Fugaku. [25] En agosto de 2019, se dio a conocer el logotipo de Fugaku; representa el monte Fuji , que simboliza "el alto rendimiento de Fugaku" y "la amplia gama de usuarios". [7] [26] En noviembre de 2019, el prototipo de Fugaku ganó el primer lugar en la lista Green500 . [27] [28] El envío de los racks de equipos a las instalaciones de RIKEN comenzó el 2 de diciembre de 2019, [29] y se completó el 13 de mayo de 2020. [30] En junio de 2020, Fugaku se convirtió en la supercomputadora más rápida del mundo en la lista TOP500 , desplazando a IBM Summit . [9]
Fugaku se ha utilizado para la investigación de máscaras relacionadas con la pandemia de COVID-19 . [31] [32]
Costo
En 2018, Nikkei informó que el programa costaría ¥ 130 mil millones (c. US $ 1 mil millones). [3] [6]
Comparación
Nombre | Año de inicio | Año final | Rendimiento ( PFLOPS ) [nota 1] | Costo (millones de USD) (no ajustado por inflación) | Clasificación TOP500 | Proveedor de CPU / GPU | UPC | SO |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fugaku | 2020 | - | 442 [33] | 1213 [3] [nota 2] | Junio de 2020 al 1 de noviembre de 2020 | Fujitsu | A64FX | Kernel personalizado basado en Linux |
Cumbre | 2018 | - | 148 | 300 [34] | Junio de 2018 al 1 de noviembre de 2019 | IBM , NVIDIA | POWER9 , Tesla | Linux (RedHat) |
Sierra | 2018 | - | 94 | Noviembre de 2018 al 2 de noviembre de 2019 | ||||
Sunway TaihuLight | 2016 | - | 93 | 280 [35] | Junio de 2016 al 1 de noviembre de 2017 | NRCPC | Sunway SW26010 | Linux (aumento) |
K | 2011 | 2019 | 10 | 1045 [36] | Junio de 2011 - 1 de noviembre de 2011 | Fujitsu | SPARC64 VIIIfx | Linux |
- ^ Esto se basa en lamedición TOP500 Rmax utilizando el punto de referencia LINPACK conprecisión FP64 .
- ^ Este es el costo total del programa que involucra la creación de las tecnologías, y no solo para la máquina.
Ver también
- K computadora
- Supercomputadoras ARM
Referencias
- ^ "Información de Post-K (Fugaku)" . Fujitsu . Consultado el 23 de junio de 2020 .
- ^ Clark, Don (22 de junio de 2020). "Superordenador japonés es coronado más rápido del mundo" . The New York Times . Consultado el 26 de junio de 2020 .
- ^ a b c Takei, Tomohisa (14 de septiembre de 2018). "お 値 段 1300 億 円 の ポ ス ト「 京 」、 IT 業界 は 今 度 こ そ 生 か せ る か" .日 経 ク ロ ス テ ッ ク (xTECH) (en japonés). Nikkei . Consultado el 28 de junio de 2020 .
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- ^ Shankland, Stephen (26 de junio de 2018). "ス パ コ ン「 TOP500 」、 IBM 製「 Summit 」で 米 が 中国 を 抜 き 首位 に 返 り 咲 き" (en japonés). ZDNet Japón . Consultado el 28 de octubre de 2020 .
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enlaces externos
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