Pokud jde o nejvýkonnější superpočítače, aktuálně si již měsíce drží první příčku model Summit (IBM Power Systém AC922), který má velkou část výkonu tvořenou pomocí grafických karet Nvidia Volta GV100. Jeho špičkový výkon je teoreticky až 200 PFLOPS.
Již brzy se ale dočkáme prvních superpočítačů, které se dostanou na novou úroveň – EFLOPS a překonají tak hranici 1000 PFLOPS. Jedním takovým bude i superpočítač El Capitan.
El Capitan a výkon 2 EFLOPS
Ministerstvo energetiky Spojených států amerických si objednalo celkem tři nové superpočítače, které budou mít výkon nad zmíněnou hranicí. Jedním z nich bude i „El Capitan“, který je určen pro Lawrence Livermore National Laboratory a National Nuclear Security Administration.
Jedná se o systém Shasta od společnosti Cray, kterých v poslední době vzniká poměrně dost, avšak nikoli v tak rekordní konfiguraci. V tomto případě bude totiž superpočítač mít obrovské množství procesorů i výpočetních grafických karet a to vše od jednoho hráče, který nedá spát Intelu – AMD. Na superpočítači bude pracovat i společnost HPE, která se podílí dalším hardwarem.
El Capitan bude výkonnější než 200 nejvýkonnějších současných superpočítačů na světě dohromady
Superpočítač měl původně mít výpočetní výkon 1,5 EFLOPS, s dodatečnými změnami se však konfigurace nakonec zastavila až na hranici výkonu 2 EFLOPS.
20 miliard korun za první pozici
I když se řada institucí chystá stavět superpočítače, které překonají hranici jednoho exaflopu, zatím žádný neexistuje a ještě nějakou dobu to potrvá. Nejblíže oznámený je například Aurora přímo od Intelu, který sází na procesory Intel Xeon Scalable a výpočetní karty Intel Xe. Výkon má být kolem 1 EFLOPS a stavba má být dokončená v roce 2021.
Na rok 2021 je naplánován i superpočítač Frontier od Cray, který bude mít vše od AMD – procesory AMD Epyc s architekturou Zen 3 a výpočetní karty Radeon Instinct. Jeho výkon má být 1,5 EFLOPS při spotřebě 30 MW. Tento superpočítač by měl dohromady zabrat 100 kabinetů.
El Capitan je ale další stupeň. Bude totiž postaven na serverových procesorech AMD Epyc „Genoa“ s architekturou Zen 4. Tyto čipy už budou vyráběné 5nm technologií. Jako výpočetní karty budou opět sloužit Radeony Instinct, samozřejmě v novější a výkonnější generaci, nejspíše rovněž s 5nm čipy.
El Capitan bude 10× výkonnější než současný nejvýkonnější superpočítač
Výkon 2 EFLOPS bude v tomto případě vyžadovat přibližně 40 MW, což je přibližně stejný poměr jako u Frontieru. Zatímco Frontier bude umístěn v laboratořích Oak Ridge a Aurora v Argonne, El Capitan bude v Lawrence Laboratory.
Oproti současnému superpočítači Sierra bude 16× výkonnější, což umožní posunout kvalitu a šíři simulací a výpočtu na novou úroveň, případně zpracování úloh v mnohem kratší době. Odpovídá tomu ale i cena, která je 800 milionů dolarů, tedy asi 20 miliard korun.
Další stupeň v další dekádě
Aby vše fungovalo efektivně, musí efektivně fungovat přenos dat napříč všemi částmi systému. AMD proto připravila třetí generaci architektury Infinity, která zajišťuje rychlé spojení procesoru i grafických karet na základní desce a zároveň podporuje unifikovaný přístup k paměti pro oba typy výpočetních čipů.
Propojení mezi nody zajišťuje technologie Slingshot od Cray. V rámci jediného portu je maximálního propustnost až 200 Gb/s. Další detaily se určitě dozvíme s reálným nasazením, ale už teď je jasné, že nová éra exascale superpočítačů pomalu nastupuje.
A kdy se dočkáme prvního superpočítače s výkonem nad hranicí ZFLOPS alias zettaFLOPS? Pokud vývoj technologií bude stejný jako v minulosti, tak přibližně v roce 2033.
