“Frontier”, o primeiro sistema exascale na história dos supercomputadores TOP-500

O supercomputador Frontier, operado pelo Laboratório Nacional do Departamento de Energia dos Estados Unidos no Tennessee, tornou-se a nova estrela da lista Supercomputer Top 500 , que acaba de ser atualizada.

A Frontier se tornou a primeira máquina na história a quebrar oficialmente a barreira do exaflop, atingindo 1102 exaflops/s no benchmark High Performance Linpack (HPL) usado para determinar a potência das máquinas mais poderosas do planeta.

Com base na arquitetura HPE Cray EX , esta máquina combina processadores AMD EPYC 64C de 3ª geração, aceleradores AMD Instinct 250X e interconexões Slingshot-11 de alto desempenho. Com impressionantes 8.730.112 núcleos de processador com clock de 2 GHz, o sistema não é apenas o mais poderoso já construído, mas também um dos mais eficientes em termos de desempenho por watt.

Outros dados Top 500

A Frontier substitui o supercomputador Fugaku do RIKEN Computer Science Center do Japão e ocupa o primeiro lugar em desempenho. Deve-se dizer que o Fugaku é mais um dos sistemas classificados como “exaflops”, embora não tenha conseguido demonstrar isso no teste oficial de HPL, onde chega a 442 Pflops / s.

Outro destaque é o supercomputador LUMI, o primeiro pré-exaflop europeu, em terceiro lugar com desempenho de 151,9 Pflop/s. Este é outro HPE Cray EX instalado na CSC EuroHPC na Finlândia. Observe que a Joint Venture Europeia de Computação de Alto Desempenho (EuroHPC JU) está reunindo recursos europeus para desenvolver supercomputadores exascale para processamento de big data.

Dois velhos amigos, Summit e Sierra, completam os cinco primeiros em uma lista onde os processadores Intel vencem na contagem de sistemas, embora o AMD EPYC seja usado por cinco dos dez primeiros, incluindo o grande dominador: Frontier. Quando se trata de aceleradores gráficos, a NVIDIA é o principal fornecedor.

Observe que o Sunway TaihuLight, um sistema desenvolvido pelo Centro Nacional de Engenharia e Tecnologia da Computação da China e instalado no Centro Nacional de Supercomputação, é o de melhor desempenho da China, mas caiu para o sexto lugar. Projetado e fabricado com processadores proprietários, foi uma revolução desde que liderou a lista em 2017. Ele tem uma potência de 93 petaflops graças a 10 milhões de núcleos de processador SW26010, RISC de 64 bits.

Nos relacionamentos do sistema, as mesmas tendências da lista anterior continuam. A Ethernet ainda está presente em 226 máquinas, mas o número continua diminuindo. Infiniband continua a crescer e é usado por 196 supercomputadores. O Omnipath permaneceu inalterado com 40 máquinas na lista, enquanto as interconexões de usuários foram reduzidas de 34 conexões na última lista para 32 conexões na atual. Como na lista anterior, existem apenas 6 sistemas com redes proprietárias.

Em termos de número de sistemas por país, a China continua a dominar com 173, enquanto os EUA ocupam a 126ª posição. A Europa e o Japão continuam avançando, embora os dois gigantes representem quase dois terços dos supercomputadores TOP500.

Fronteira… e Linux

Isso era conhecido em listas recentes, mas precisa ser enfatizado novamente. Quase 100% de todos os 500 principais sistemas de supercomputação usam Linux como sistema operacional. Até alguns anos atrás, sempre havia algum tipo de UNIX na lista, e até um ano vimos o Windows, mas o certo é que as grandes máquinas estão rodando alguma variante do sistema livre.

Isso é explicado pelo fato de que a maioria dos supercomputadores são máquinas de pesquisa projetadas para tarefas especializadas. Cada máquina é um projeto separado com recursos exclusivos e requisitos de otimização. Para economizar dinheiro, ninguém quer desenvolver seu próprio sistema operacional para cada um desses sistemas. No entanto, com o Linux, os grupos de pesquisa podem facilmente modificar e otimizar o código-fonte do Linux para seus próprios desenvolvimentos exclusivos.

Devemos lembrar que quando os 500 principais supercomputadores começaram, o Linux ainda não existia. Ele apareceu pela primeira vez no Top500 em 1998 e, antes de atingir o número um, o Unix era o sistema operacional líder para supercomputadores. Desde 2003, o Linux tem dominado absolutamente. A baixa participação de mercado dos desktops de consumo não deve nos fazer perder a perspectiva: “O Windows domina o desktop, mas o Linux domina o mundo”.