Frontier
Frontier, або OLCF-5 — перший у світі еккафлопсний суперкомп’ютер, розміщений в Ок-Ріджській національній лабораторії, США, запущений у 2022 році. Переємник суперкомп'ютера Summit (OLCF-4). У червні 2022 року став самим швидким суперкомп'ютером у світі в рейтингу Top500. Вартість створення суперкомп'ютера становила 600 млн. доларів США.
Зміст
Продуктивність та архітектура
Frontier має заявлену продуктивність в 1,102 ексафлопс, а пікову — 1,686 ексафлопс при середньому енергоспоживанні порядку 21,1 МВт (у порівнянні з 13 МВт його попередником Summit). Він використовує комбінацію процесорів AMD Epyc 64C з тактовою частотою 2 ГГц, оптимізованих для завдань штучного інтелекту та високопродуктивних обчислень та графічних процесорів AMD Instinct MI250X, має 8,7 млн. обчислювальних ядер. Суперкомп'ютер займає 100 48-см (19 дюймів) стелажів. Має 9248 вузлів.
Мова програмування
Для програмування додатків на суперкомп'ютерах ексафлопного рівня (з сотнями тисяч потоків управління, що використовують мільйони обчислювальних ядер, операцій з плаваючою комою в секунду) створено мову програмування Х10. Мова об'єктно-орієнтована, зі статичною типізацією, з підтримкою на рівні мови паралелізму на основі завдань, прив'язки обчислювальних задач (activities) до обчислювальних ядер (places), бар'єрної синхронізації завдань (clocks), підтримкою паралельних циклів, з підтримкою розподілених по обчислювальних вузлам масивів та структурних типів, асинхронного розділеного глобального адресного простору.
Код на X10 може компілюватися в код на Java (режим Managed X10) або C++ (режим Native X10), що дозволяє як створювати додатки для суперкомп'ютерів, так і використовувати мову програмування X10 при бажанні поза високопродуктивними обчисленнями для розробки багатопоточних додатків для персональних комп'ютерів.
Призначення
Frontier надасть змогу змоделювати увесь термін служби ядерного реактора, розкрити генетику хвороб і спиратись на останні досягнення науки й техніки для подальшої інтеграції штучного інтелекту з аналітикою даних, моделюванням і симуляцією.
Порівняння Titan, Summit та Frontier
| Характеристика | TITAN | SUMMIT | FRONTIER |
|---|---|---|---|
| Процесор | AMD Opteron 6274, Tesla K20x | POWER9, Tesla V100 | EPYC 64C, Instinct MI250X |
| Максимальна продуктивність | 27 PF | 200 PF | 1.6 EF |
| Кількість стелажів | 200 | 256 | 74 |
| Вузол | 1 AMD Opteron CPU, 1 NVIDIA K20X Kepler GPU | 2 IBM POWER9™ CPUs, 6 NVIDIA Volta GPUs | 1 HPC and AI Optimized 3rd Gen AMD EPYC CPU, 4 Purpose Built AMD Instinct 250X GPUs |
| CPU-GPU Інтерконнект | PCI Gen2 | NVLINK, Когерентна пам'ять по вузлу | AMD Infinity Fabric |
| Системний Інтерконнект | Gemini | 2x Mellanox EDR 100G InfiniBand | Кілька мережевих карт Slingshot забезпечують пропускну здатність мережі 100 ГБ/с |
| Пам'ять | 32 PB, 1 TB/s, Файлова система Lustre | 250 PB, 2.5 TB/s, GPFS™ | У 2-4 рази більша продуктивність і ємність підсистеми вводу/виводу ніж у Summit. Frontier має сховище пам'яті поблизу вузла, як Summit. |
| Рік запуску | 2012 | 2018 | 2022 |
| Операційна система | UNICOS | Linux (RHEL 7.4) | Linux (Cray Linux Environment) |
