ORNL Frontier超级计算机首次亮相成为世界上最快的突破百亿亿级的障碍
美国能源部橡树岭国家实验室的 Frontier 超级计算机以 1.1 exaflops 的性能在第 59 位 TOP500 榜单中获得了世界上最快的排名。该系统是第一个实现前所未有的计算性能水平的系统，称为百亿亿次计算，每秒计算的阈值是 5 万亿次。
Frontier 超级计算机的百亿亿次计算性能得益于 HPE 和 AMD 的一些世界上最先进的技术：
- Frontier 拥有 74 个 HPE Cray EX 超级计算机机柜，这些机柜专为支持下一代超级计算性能和规模而设计，一旦开放供早期科学访问使用。
- 每个节点包含一个优化的 AMD?EPYC处理器和四个 AMD?Instinct加速器，整个系统总共有 9,400 多个 CPU 和 37,000 多个 GPU。由于 EPYC 处理器和 Instinct 加速器支持的一致性，这些节点为开发人员提供了更轻松的应用程序编程功能。
- HPE?Slingshot是世界上唯一一款专为下一代 HPC 和 AI 解决方案（包括更大的数据密集型工作负载）而设计的高性能以太网结构，可满足对更高速度和拥塞控制的需求，以使应用程序平稳运行并提高性能。
- HPE 的 I/O子系统将于今年上线，以支持Frontier和OLCF。I/O 子系统具有系统内存储层和Orion，这是一个基于 Lustre 的增强型中心范围文件系统，也是世界上最大和最快的单个并行文件系统，基于 Cray ClusterStor E1000 存储系统。系统内存储层将采用通过 PCIe Gen4 链路连接的计算节点本地存储设备，以提供超过每秒 75 TB 的峰值读取速度、超过每秒 35 TB 的峰值写入速度以及超过 150 亿次随机数据。。Orion 中心范围的文件系统将提供大约 700 PB 的存储容量和每秒 5 TB 的峰值写入速度。
- 作为下一代超级计算系统和世界上最快的开放科学系统，Frontier 还具有液冷功能，因此还具有高能效。这种冷却系统消除了对噪音更大的风冷系统的需求，从而促进了更安静的数据中心。
Frontier 的理论峰值性能为 2 exaflops，即每秒两次 quintillion 计算，使其比 ORNL 的 Summit 系统强大十倍。该系统利用 ORNL 在加速计算方面的广泛专业知识，将使科学家能够开发该国能源、经济和国家安全所急需的技术，帮助研究人员解决五年前无法解决的具有国家重要性的问题。
排名是在德国汉堡举行的 2022 年国际超级计算大会上公布的。Frontier 的速度超过了世界上任何其他超级计算机，包括 ORNL 的 Summit。
HPE Cray EX 超级计算机 Frontier 在 Green500 榜单上也名列第一，该榜单对商用超级计算系统的能源使用和效率进行了评级，每瓦性能为 62.68 gigaflops。Frontier 在新类别混合精度计算中以 6.88 exaflops 的性能对人工智能常用格式的性能进行评分，从而在一年两次的排名中名列前茅。
交付、安装和测试 Frontier 的工作始于 COVID-19 大流行期间，因为世界各地的停工使国际供应链紧张。公私团队的 100 多名成员夜以继日地工作，从采购数百万个组件到确保按时交付系统部件，再到仔细安装和测试 74 个 HPE Cray EX 超级计算机机柜，其中包括 9,400 多个 AMD 驱动的节点和90 英里的网络电缆。
Frontier 的 1.1 exaflops 的整体性能转化为每秒超过 1 个 quintillion 浮点运算或 flops，这是通过高性能 Linpack 基准测试测量的。每个触发器代表一个可能的计算，例如加法、减法、乘法或除法。
Frontier 在 Linpack 基准测试中的早期表现是 Summit 的 148.6 petaflops 的七倍多。
根据 High-Performance Linpack-Accelerator Introspection 或 HPL-AI 测试，Frontier 的混合精度计算性能大约为 6.88 exaflops，即每秒超过 6.8 quintillion flops。
传统 HPC 用户依赖的详细模拟来模拟癌细胞、超新星、冠状病毒或元素的原子结构等现象需要 64 位精度，这是一种计算精度要求很高的计算形式。机器学习算法通常要求的精度要低得多——有时只有 32、24 或 16 位精度——并且可以利用图形处理单元或 GPU 中的特殊硬件，像 Frontier 这样的机器所依赖的更快的速度。
ORNL 及其合作伙伴继续按计划执行 Frontier 的启动。下一步包括对该系统的继续测试和验证，该系统仍有望在 2022 年晚些时候进行最终验收和早期科学访问，并在 2023 年初对全面科学开放。获 取 更多前沿科技?研究 进展访问：https://byteclicks.com
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