Практически за все время существования рейтинга Top500, рейтинга самых мощных суперкомпьютеров в мире, его лидерами являлись суперкомпьютеры, построенные на традиционной x86-архитектуре с процессорами от Intel или AMD, “приправленные” иногда графическими процессорами компании NVidia. И на днях, буквально первый раз в истории, первое место рейтинга Top500 занял новый японский суперкомпьютер Fugaku, “сердцем” которого являются процессоры ARM-архитектуры, более того, в составе этого суперкомпьютера нет графических процессоров, которые используются для вычислений. Своим появлением суперкомпьютер Fugaku сдвинул на одну позицию предыдущего лидера – американский суперкомпьютер Summit, и в остальном весь список нынешнего рейтинга Top500 выглядит точно также, как и предыдущий, но со сдвигом в одну строку вниз.
Отметим, что суперкомпьютер Fugaku, имеющий производительность в 415 PFLOPS, выигрывает по этому показателю у предыдущего лидера (148,8 PFLOPS) в 2.8 раза. Как уже упоминалось выше, основой нового японского суперкомпьютера являются процессоры ARM-архитектуры, точнее, процессоры Fujitsu A64FX, имеющие по 48 вычислительных ядер. Всего в составе суперкомпьютера Fugaku насчитывается 7.3 миллиона вычислительных ядер, а потребляет все это 27 МВт энергии. Суммарная производительность такого количества вычислительных ресурсов равна 415 PFLOPS при теоретической максимальной производительности в 514 PFLOPS, а в моменты пиковой нагрузки производительность системы Fugaku может подскакивать на короткое время до отметки в 1 экзафлопс.
Компания Fujitsu сделала свои процессоры A64FX под лицензией, полученной от компании ARM, которая принадлежит сейчас японской компании Softbank. Весь процесс, от проектирования и до запуска суперкомпьютера длился шесть лет, на него была потрачена сумма в 1 миллиард американских долларов. И уже прямо сейчас мощности суперкомпьютера Fugaku используются для проведения исследований, связанных с коронавирусной инфекцией, хотя вся система полностью станет работать на полную мощность только к апрелю 2021 года.
Помимо впечатляющей “грубой” производительности, суперкомпьютер Fugaku оказался лучшим еще в трех различных категориях, в которых оцениваются его возможности решать задачи промышленного характера, задачи, связанные с искусственным интеллектом и способностью обрабатывать массивы “Больших Данных”. Отметим, что никакой вычислительной системе, являвшейся ранее лидером рейтинга Top500, не доводилось лидировать сразу во всех четырех категориях.
Представители организации, занимающейся ведением рейтинга Top500, подсчитали, что появление системы Fugaku увеличило суммарную “вычислительную мощность всего человечества” на целых 35 процентов. Однако, суперкомпьютеру Fugaku не суждено будет оставаться лидером долгое время. Прямо сейчас компания Cray Inc., совместно с американским Министерством энергетики, готовит к запуску суперкомпьютер Frontier, который будет иметь пиковую производительность в 1.5 экзафлопс, а следом за этим будет вводиться в строй система Aurora, созданная компанией Intel. Помимо этого в Китае ведется параллельная работа сразу над тремя системами экзафлопс-уровня. Маловероятно, что эти системы будут готовы к 2021 году, но в будущем они смогут составить серьезную конкуренцию американцам.
