最新TOP500超算榜：采用Arm处理器的日本“富岳”登顶

shuszhao · 发表于 2020-6-27 07:16:46

6月22日~25日，是往年国际超算大会（ISC2020）在法兰克福召开的日子。但由于全球疫情影响，ISC2020今年也由线下改为线上召开，所以又被称为“ISC 2020 DIGITAL”。
每次ISC大会的重头戏，就是发布“全球最快的500台超级计算系统榜单”，即全球超算TOP500榜单（另一次是11月份在美国举行的SC大会）。

杀出一匹黑马

德国当地时间6月22日，第55期TOP500榜单揭晓，前几位与去年11月SC19大会上TOP500榜单差不多，但日本“富岳”（Fugaku）超越美国“顶峰”（Summit）成为第一。TOP500中，中国客户部署了226台，占总体份额逾45%，超算部署数量继续位列全球第一。

“富岳”由富士通公司（Fujitsu）和日本理化学研究所共同开发，在富士通IT PRODUCTS进行制造，其Linpack（HPL）值达到415.5PFlops，性能是上届榜单冠军“顶峰”的2.8倍，“神威·太湖之光”的4.5倍。不过功耗也达到了28MW，是“顶峰”的2.8倍。

“富岳”超算系统和它的研发者们

以最高性能运行、处理单精度运算或进一步降低精度的运算时，“富岳”系统的性能超过1000 PFlops（即1 EFlops，也即E级超算的“E”）——这是人类历史上第一次摸到E级超算的边。目前各超算大国（美国、中国、日本、欧盟诸国）都制定了向E级超算进军的目标，预计明年将会有多台E级超算产生。

首台采用Arm处理器拿冠军的超算

富士通专门为超算“富岳”开发出的A64FX处理器使用了Arm的ARM v8.2-A指令集，集成48+4个核心，配备32GB HBM 2内存，带宽1TB/s，浮点性能2.7TFLOPS，具有多功能，大规模并行和省电的优点。

富岳的系统配置示意图（图自：TOP500）

“富岳”也成为史上第一台基于Arm芯片的TOP500冠军超级计算机。
此外，“富岳”超算系统在Graph500、基准测试HPCG和“人工智能超算性能Linpack”基准测试“HPL-AI”三项测试中也位列第一，足见该系统的实力超群。另外“富岳”在超算绿色指数的Green500位列第二（去年12月份在该排名中位列第一），冠军是另一台日本超算系统，可谓是十分强势了。

超算新势力崛起

此次TOP500中排在第2-5位的分别是：美国的“顶点”、美国的“山脊”（ Sierra）、中国国家并行计算机工程与技术研究中心（NRCPC）开发的神威·太湖之光（Sunway TaihuLight）和中国国防科技大学（NUDT）开发的天河2A。此前，这四台超算依次排1-4位。

榜单的前10位中，还有3台“新势力”：排名第6的HPC5，由意大利能源巨头Eni出资研制；排名第7的Selene，由英伟达首次推出，搭载了AMD EPYC处理器+最新的A100GPU；排名第9的Marconi-100，部署在意大利计算中心。

日本超算十年的“韬光养晦”

据了解，这次“富岳”的名次是日本超算时隔9年再次“登顶”。自2011年日本超算“京”(K)获得第一后，一直是中美两国的超算轮流登顶。去年“京”退役之后，日本理研计算科学中心联合富士通打造了代号为Post-K的新一代超级计算机，最终命名为Fugaku（富岳）。

据此前日媒报道，相较使用SPARC64架构的前代超算“京”，“富岳”的执行性能最高可达“京”的100倍，日本可谓是“韬光养晦，不称霸主”了。
其实以日本超算的实力，取得如今的成绩绝不是偶然。在中国超算崛起之前，就是日本跟美国在TOP500榜首轮流“坐庄”。日本用于地球数值模拟的超算系统，在业内首屈一指。
从整体上看，中国数量优势明显。部署的超级计算机数量继续位列全球第一，TOP500超算中中国客户部署了226台（台湾地区超算未计入此数字），占总体份额超过45%；其次是美国，114台；日本排在第三位，上榜30台。
中国厂商联想、曙光、浪潮是全球前三的超算供应商，总交付312台，占TOP500份额超过62%。其中联想制造超算入围180台，列全球高性能计算提供商份额第一名，曙光和浪潮分别交付68台和64台。
但从总算力上来看，在性能份额（也就是上榜HPC系统所能提供的算力）上，美国114台超算所能提供的计算份额是644PFlops，占28.7%，继续力压中国的565PFlops（25.5%）。日本虽然只有30台，但其可提供的算力为530PFlops，性能份额达到23.7%。
美国、日本、中国在算力份额上可以说是三足鼎立了。
中国这边联想交付的超算贡献总算力超过35.5亿亿次，位列全球第二。