超算霸主易位，美國重回榜首，中國退居第六

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚(yáng)）一年一度的ISC大會再次到來，超算排名TOP500在大會上也迎來了半年期的又一次更新。自1993年以來，TOP500見證了各個國家超算排名的更替，其中曾經(jīng)登頂?shù)谝坏?0個超算系統(tǒng)中，美國占了11個，日本占了6個，而中國占了3個。不過十多年來，中國的天河2A和神威太湖之光長期占據(jù)榜首，美國靠Summit坐了不到兩年的寶座被日本富岳奪下，如今Summit的后繼者終于面世。

這次榜單更新有著多重特殊意義：第一，美國能源部下橡樹嶺國家實驗室的超算Frontier以首次超越1ExaFlops的性能奪下第一，超算正式進(jìn)入百億億級時代；其次，CPU+GPU的超算配置在多年后重回榜首；最后，在泰坦超算拿下榜首的十年后，基于AMD 處理器的系統(tǒng)再度奪下第一名

突破1ExaFlops的Frontier拿下第一

此次TOP500榜單上的主角，無疑還是以1.102 exaflops的成績碾壓第二名富岳的Frontier超算。這臺巨無霸級的超算系統(tǒng)由74個機(jī)柜組成，集成了9472塊AMD的第三代EPYC 7003 CPU，和37888塊AMD InstinctMI250X GPU，總存儲容量達(dá)到700PB，峰值寫入速度達(dá)到5TB/s，單是連接各個機(jī)箱的網(wǎng)線總長度都達(dá)到了90英里。

Frontier超算 / 美國橡樹嶺國家實驗室

Frontier非但在純拼計算能力的TOP500榜單上拿下頭籌，也在AI算力榜單HPL-AI上奪下了第一。在注重能效比的GREEN500榜單上，F(xiàn)rontier也排到了第二的好成績，而這個第一名也是Frontier的單機(jī)架測試部署系統(tǒng)Frontier-TDS。

1.102exaflops的成績，已經(jīng)是第二名富岳超算的兩倍有余，21.1MW的功耗雖然遠(yuǎn)不算低，但明顯好于29.9MW的富岳，這也是為何Frontier能同時位列GREEN500第二的原因。不過，F(xiàn)rontier并沒有像富岳一樣，在橫空出世之際拿下各項性能榜的第一，至少在HPCG這一項指標(biāo)上，還是由富岳統(tǒng)治的。

Frontier TOP500第一名認(rèn)證 / TOP500

跟隨Frontier一起空降前十名的還有排名低上的歐洲芬蘭超算，LUMI。與美國一樣，歐盟各國也紛紛開始協(xié)力打造先進(jìn)超算系統(tǒng)，成立EuroHPC聯(lián)盟，以求不被日美中三國拉得太遠(yuǎn)。不過LUMI雖然位列第三，但亮點要相對少一點，因為LUMI基本上就是縮小版的Frontier，所用CPU、GPU和互聯(lián)方案完全相同，只不過規(guī)模上要小多了。

沉寂的中國超算

在這次榜單變動中，中國排名前十的兩臺超算被頂了下來，神威太湖之光降至第6，天河2A降至第9。在新系統(tǒng)未出世之前，這兩臺系統(tǒng)也算霸榜前十足夠久的時間。算上太湖之光的話，中國已經(jīng)有6年沒有新的超算系統(tǒng)沖進(jìn)前10了。

話雖如此，下一代中國超算已經(jīng)蓄勢待發(fā)了。早在去年10月底，據(jù)知情人士的消息，我國已經(jīng)擁有了兩套Exa級超算系統(tǒng)，分別是神威太湖之光的繼任者神威海光，天河2A的繼任者天河3號。據(jù)了解，這兩臺超算系統(tǒng)都在Linpack測試下跑出了至少1.3exaflops的成績。這個消息在超算社區(qū)內(nèi)幾乎是人盡皆知的事了，不少人都在期待這次ISC大會中國會不會提交結(jié)果，看來最終還是低調(diào)地選擇了不提交。

研究與商業(yè)超算的國家占比 / TOP500

但在本次ISC2022大會上，TOP500也指出了中國超算的一些問題。在世界排名前500的超算中，來自中國的超算數(shù)量最多，占比達(dá)到了35%，第二名則是占比25%的美國。從這個比例來看，中國超算的發(fā)展是相當(dāng)成功的。

然而，在這一批超算中，只有很小一批超算，包括天河2A和神威太湖之光，屬于科學(xué)研究用超算，余下的多是由聯(lián)想和浪潮為大廠和電信運(yùn)營商打造的商用超算，而且這一批商用超算在總性能占比上還是不比慧與打造的國外超算。而美國在研究用超算中的占比達(dá)到了55%，而中國占比只有5%，足以看出美國政府在超算上的投入了。

下一站，Zetta級

如今隨著Frontier的出現(xiàn)，我們已經(jīng)實現(xiàn)了Exa級，那么下一步又是什么？超算的算力增長速度是否會就此減緩呢？這個問題的答案就見仁見智了，至少在英特爾眼中，從2010年到現(xiàn)在，算力仍在高速增長，首個Zetta級的超算將在2027年面世，而且將基于自旋電子器件和光電器件。

Aurora刀片服務(wù)器 / 阿貢國家實驗室

此外，英特爾聯(lián)合慧與和美國能源部旗下的阿貢國家實驗室以及開始在打造2exa級別的超算Aurora了。Auroro集成了英特爾最新的SapphireRapidsXeon處理器、PonteVecchio數(shù)據(jù)中心GPU和Optane持久內(nèi)存。這次ISC2022大會上，英特爾和阿貢實驗室也在現(xiàn)場展示了Aurora的刀片服務(wù)器。很明顯，明年的TOP500前十差不多就是Exa級別的系統(tǒng)互斗了。

但無論是對于國家還是企業(yè)來說，打造Exa級別以上的超算都是一件極其耗費財力的事，這不僅是系統(tǒng)本身的硬件成本，還有每年高昂的運(yùn)營成本，單單是MW級超算的電費就占了不少了，Zetta級的超算就更不敢想了。