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2022年5月30日，在德国汉堡举行的ISC 2022公布了第59届全球超级计算机500强榜单。位于美国橡树岭国家实验室(ORNL)的新型超级计算机Frontier成功超越日本Fugaku，成为世界上最强的超级计算机，也是世界上第一台真正的千万亿次超级计算机。中国的神威太湖之光和天河二号分列第六和第九。
百亿亿次超级计算机前沿：最强性能和最高能效
根据介绍，Frontier位于橡树岭国家实验室的计算设施(OLCF)占地372平方米，由74个Cray EX机柜组成，共有9408个节点。每个节点配备一个AMD米兰“Trento”7a 53 Epyc CPU和四个AMD Instinct mi 250 x GPU(GPU核心总数达到37632个)。
每个节点由惠普企业(HPE)的200 Gbit/s Slingshot-11互连连接。
每个节点在CPU上运行512GiB DDR4内存，512GiB HMB2e(每GPU 128 gib)在内存一致的整个节点上运行。
[备注：1gb=(1024 * 1024 * 1024)b=1073741824 b
1GB(1000 * 1000 * 1000)B=1000000000 B)]
整个前沿系统聚合了8730112个计算核心，9.2 PB内存(包括4.6 PB DDR 4和4.6 PB HBM2e)，37 PB节点本地存储和716 PB中央存储。
凭借强大的硬件配置，Frontier在Linpack基准测试中取得了1.102 exaflops的峰值实测性能，是日本排名第二的Fugaku性能(442 petaflops)的两倍，也高于TOP500榜单上第二至第八名性能的总和。
美国橡树岭国家实验室主任托马斯扎卡里亚(Thomas Zacharia)在昨天举行的媒体预先说明会上说：“1.1万亿次浮点运算的性能很容易四舍五入，忽略这个0.1，但这个0.1代表了100万亿次浮点运算的巨大性能。”
此外，Frontier的理论最大峰值速度(rPeak)列在TOP500榜单上，但HPE、橡树岭国家实验室等相关方希望将Frontier的理论峰值速度进一步优化到2 petaflops的项目目标。
在这种情况下，Linpack评分也会有所提升(Linpack效率也可能会有所提升，目前只有65.4%)。托马斯扎卡里亚在昨天举行的媒体吹风会上也证实了这一消息。
更何况Frontier的耗电量只有21,100KW，甚至低于排名第二的Fugaku的29,899KW的耗电量。同时，Frontier以52.23千兆次/瓦的极高能效比超越了日本优选网络MN-3系统，也在Green500中排名第一。
“事实上，世界上最快的超级计算机也是最节能的，这简直令人惊讶。”托马斯扎卡里亚说。
美国优势扩大，欧洲开始崛起，中国仍有望逆袭。
在2021年5月底公布的全球超级计算机500强榜单上，当时只有美国的4个超级计算机系统位列前十，分别位列第二、第三、第六和第七。当时中国的神威太湖之光和天河二号也占据了第四和第五的位置。
然而时隔一年，随着美国百亿亿次超算前沿的登顶，全球超算格局发生巨变，美国在超算领域的优势扩大，占据了前十榜单的半壁江山。
2021年5月底公布的全球超级计算机500强榜单(来源：快科技)
最新全球500强超级计算机十强榜单(来源：快科技)
在最新的全球超级计算机500强top 10榜单上，除了排名第一的Frontier，美国橡树岭国家实验室Summit在HPL基准测试中以148.8 Pflop/s的性能排名全球第四。
Summit有4，356个节点，每个节点包含两个22核的IBM Power9 CPU核心和六个NVIDIA Tesla V100 GPU，每个都有80个流多处理器(SM)。这些节点通过Mellanox双轨EDR InfiniBand网络连接在一起。
位于美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Sierra以94.6pflop/s的性能排名第5，其架构与Summit非常相似。它由4320个节点组成，每个节点有两个IBM Power9 CPU和四个NVIDIA Tesla V100 GPU。
此外，美国超级计算机佩尔穆特和塞勒涅分别以64.6 Pflop/s和63.4 Pflop/s的性能排名第7和第8。Perlmutter基于HPECRAY“SHASTA”平台，是一个异构系统，具有基于AMD EPYC的节点和1536个NVIDIA A100加速节点。塞勒涅也是基于AMD EPYC处理器和NVIDIA A100节点。
TOP10超级计算机的另一个新变化是——芬兰EUROHPC/CSC的LUMI系统以152 p flop/s的成绩达到第三名，这个新的超级计算机系统拥有1110144个核心。此外，法国GENCI-CINES的超级计算机系统Adastra也以46.1 flop/s进入第10名。
中国的超级计算机神威太湖之光和天河二号分别以93 Pflop/s和61.4 Pflop/s的成绩位列第6和第9，与之前的排名相比均有所下降。
不可否认，美国对中国先进技术的禁运和对中国超算相关企业的制裁(神威太湖之光的处理器供应商神威去年被列入实体名单)，在一定程度上阻碍了中国在超算领域的进步。
然而，据可靠消息称，中国的超级计算机神威太湖之光和天河二号的继任者双威海洋和天河三号在Linpack基准测试中均获得了1.3万亿次浮点运算的性能。如果这两个新系统进入排名，今年秋季的TOPO500榜单格局将被改写。
不过需要指出的是，今年5月10日晚，在Intel On Industry Innovation Summit上，英特尔和阿贡国家实验室的计算、环境和生命科学实验室首次展示了支持超过200亿次计算(2 exaflops)的Aurora超级计算机。
据报道，极光超级计算机可以提供每秒超过200亿次的双精度峰值计算性能，主要是因为它使用了内置高带宽内存(HBM)的名为Sapphire Rapids的英特尔至强处理器和名为Ponte Vecchio的英特尔数据中心显卡。
目前极光超级计算机正在安装中，今年秋季也可能出现在全球超级计算机TOPO500榜单中。
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