公布了最新的全球TOP 500超级计算排名: ARM首次达到了顶部，NVIDIA支持了2/3超级计算

机器的报告

参加: 张谦

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北京时间6月22日晚，新的全球超级计算机TOP 500榜单公布: 使用几款48核ARM芯片的日本Fugaku超级计算机名列榜首. 这是ARM体系结构首次达到最高水平. 计算“ TOP 500”列表. 此外，上榜超级计算机中有三分之二使用Nvidia的GPU或InfiniBand网络技术.

TOP 500列表始于1993年，每六个月发布一次. 这是一个众所周知的列表，对世界各地部署的超级计算机的计算速度进行了排名.

在过去的几年中，来自中国和美国的超级计算机轮流占据头把交椅. 在最近的排名中，IBM为美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）建造的“ Summit”超级计算机牢牢占据了王位.

Fugaku的出现打破了这种情况. 这台超级计算机是由神户理研计算科学中心和富士通共同开发的，其峰值计算速度为513.9 petaflops（每秒513.9 petaflops），是第二高的Summit的2.6倍； Linpack（HPL）达到415.5 petaflops，是Summit的2.8倍.

排名前十的超级计算机还包括加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的Sierra，中国国家超级计算中心无锡的双威太湖之光，中国国家超级计算中心广州的“天河2A”，意大利能源公司Eni SpA的HPC5. ，美国Nvidia的Selene，德克萨斯高级计算中心的Frontera，意大利的CINECA研究中心的Marconi-100和瑞士国家超级计算中心的Piz Daint.

就上榜超级计算机的数量而言，中国位居第一，上榜的226台超级计算机来自中国. 美国排名第二，贡献了114台超级计算机.

但是，在综合表现列表中，美国以644 petaflops位居第一；中国以565 petaflops位居第二.

在企业方面，中国制造商贡献最大. 上榜的312台超级计算机来自三家中国公司: 联想（180），苏贡（68）和浪潮（64）. 它占TOP 500份额的62％.

ARM架构首次达到顶级超级计算TOP 500

与之前的超级计算机TOP 500相比，Fugaku的最大功能之一是使用基于ARM的CPU. 这也是ARM体系结构处理器首次进入TOP 500超级计算列表的首位，这证明了该体系结构在高性能计算领域的潜力. 巧合的是，几乎在新的TOP 500列表发布的同时，苹果首席执行官库克在WWDC20大会上表示top500超级计算机排行榜，苹果计算机MAC将使用自行开发的ARM体系结构芯片逐步取代现有的英特尔芯片.

Fugaku使用富士通的48核ARM处理器A64FX（定制的Arm v8架构芯片）. 浮点部分是与ARM合作的SVE指令扩展. 它使用512位浮点单元，每个节点使用48个核心+ 4个辅助核心，IO和计算节点是48个核心+ 4个辅助核心.

A64FX还支持较低精度的量化模型. 当处理单精度运算或低精度运算（通常在机器学习和AI领域中使用）时，Fugaku的峰值性能可以超过1000 petaflops. 目前，这台超级计算机已安装在日本神户理研计算科学中心，您可以想象使用它来训练神经网络有什么样的体验.

尽管Fugaku已成为世界上最强大的超级计算机，但TOP 500的官方统计数据表明，x86架构仍然是TOP 500超级计算机的主流选择top500超级计算机排行榜，占481台. 相比之下，ARM处理器仅占4个单元，其中3个配备了Fujitsu A64FX，另外1个配备了Marvell的ThunderX2.

2/3 TOP 500超级计算机拥有NVIDIA技术的祝福

除ARM之外，该TOP 500列表中还有另一个最大赢家-NVIDIA.

在500台超级计算机中，有144台使用或协处理器，其中135台使用Nvidia GPU，超过列表的1/4.

如果算上4月份被Nvidia收购的Mellanox，Nvidia在名单上的分量将变得更大. Mellanox一直致力于InfiniBand和以太网互连产品的研发，并于今年4月被Nvidia以70亿美元的价格收购. 在排名前十的超级计算机中，有八家采用了NVIDIA GPU和/或InfiniBand网络技术. 其中包括美国，欧洲和中国最强大的超级计算机系统.

在整个TOP 500列表中，Nvidia GPU或InfiniBand支持333台超级计算机. 与2017年相比，这一数字增加了64％.

就能源效率而言，使用NVIDIA GPU的系统也很突出. 与不使用NVIDIA GPU的系统相比，它们的能源效率（以十亿美元/瓦为单位）平均高出1.8倍. 这就是为什么TOP500排名前25位的超级计算机中有20个选择NVIDIA GPU的原因之一.

这种能效性能的最好证明是NVIDIA内部研究集群Selene的新成员. Selene包含280个DGX A100和2240个NVIDIA A100 GPU. 在Linpack基准测试中，它的性能为27.5 petaflops. 它在最新的Green500列表中排名第二，在整个TOP500列表中排名第七（Green500旨在发布全球范围内最绿色的节能高性能计算机组，最绿色的节能超级计算机通过测量与能源相关的性能来进行评级. 消费）.

Selene的功耗为20.5 gigaflops /瓦，与Green500列表中的第一名相差不大，但排名第一的系统较小，其性能仅排名第394位.

Selene是前100个系统中唯一突破20吉瓦/瓦能效壁垒的系统. 它也是世界上性能最高的工业超级计算机，仅次于意大利能源巨头Eni SpA的第六系统（也使用NVIDIA GPU）.

就能源效率而言，Selene的能源效率是不使用NVIDIA GPU的其他TOP500系统的平均能源效率的6.8倍. Selene出色的性能和能效归功于NVIDIA A100 GPU中的第三代Tensor Core内核. 该内核可以为传统的64位数学仿真和较低精度的AI工作提供加速.

目前，这些超级计算机已用于许多领域，例如气候预测，交通运输，地震预警和分子筛选. 在流行期间，“天河2号”为新型冠状CT成像智能诊断平台帮助构建了一个15秒的诊断平台，还帮助筛选了针对新型冠状病毒的小分子药物. 排名靠前的Fugaku也已用于在数千种现有药物中找到可以有效治疗新王冠的候选药物.

参考链接:

WAIC 2020 hackathon由世界人工智能大会组织委员会主办，由张江集团，Youbican Technology，SoftBank Group的SoftBank Robotics，Watson Build Innovation Center和Machine Heart联合举办. 受新皇冠流行的影响，竞赛将于7月8日至11日举行，将远程和小型离线结合起来，招募世界顶级开发商在同一阶段竞争.

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