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全球超算Top500发榜，日本「富岳」蝉联冠军，中美两国持续霸榜

百家作者：新智元 2020-11-18 13:37:43

新智元报道

来源：外媒

编辑：QJP、SF

【新智元导读】全球超算Top500第56期新榜单公布，来自日本的超级计算机「富岳」再次蝉联第一，亚军和季军均为美国的超级计算机。来自中国的「神威·太湖之光」超级计算机位列第4位，「天河2A」位列第6位。

最近，TOP500超级计算机排名最新出炉。日本超算富岳 Fugaku 再次搭载ARM芯片夺冠！

不过，虽然日本的 Fugaku 超算巩固了它在榜单中的第一位置，但与此同时，本次排名榜单也反映了一个平坦的性能增长曲线。

第二名Summit，是IBM在田纳西州橡树岭国家实验室(ORNL)建造的系统，以148.8 PetaFLOPS的性能保持着美国最快的系统。拥有4356个节点，每个节点都容纳了两个22核Power9 CPU和6个NVIDIA Tesla V100 GPU。

第三名是位于加利福尼亚州劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的系统Sierra，以94.6 PetaFLOPS的HPL排名第三。其架构与Summit非常相似，其4320个节点中的每个节点都配备了两颗Power9 CPU和四颗NVIDIA Tesla V100 GPU。

本次新上榜的 JUWELS Booster Module 位列榜单第七。JUWELS Booster Module单独运行时能够达到44.1 HPL PetaFLOPS，使其成为欧洲最强大的系统。

本次排名第十的 Dammam-7 安装在沙特阿拉伯的沙特阿美公司，是目前前十名中的第二台商用超级计算机，也是前十里第二台新上榜的机器。它采用英特尔Xeon Gold CPU和NVIDIA Tesla V100 GPU，在HPL基准上达到了22.4 PetaFLOPS。

富岳：以富士山的别名命名，搭载ARM芯片且创造新纪录

曾在2011年的时候，日本凭借K（京）超级计算机拿下了TOP500冠军，是世界上第一台每秒执行10万亿次运算的超级计算机，使用的是日本富士通研发的SPARC64处理器。去年，K超算退役。

Fugaku 富岳超算由日本理化研究所联合富士通打造，此前的代号叫Post-K，也就是京超算后一代的意思，最终以富士山的别名正式命名为 Fugaku。

值得注意的是这台超级计算机竟然是基于ARM架构的，这也是 TOP500 排行榜里首个采用ARM芯片的超级计算机。

从传统观念来看，ARM是移动芯片，性能比较低。目前，多数超级计算机仍然采用的是英特尔和AMD的芯片组。

与现有超算相比，这代超算最大的变化就是采用ARM架构，由富士通的48核A64FX SoC提供支持。

富岳 Fugaku 的目标是要比上一代京计算机强100倍(即性能目标为1 exaflop) ，并在世界上具有高度的实用性。Fugaku 使用了158,976个 A64FX 处理器，使用富士通专有的环面融合互连技术连接在一起。

Fugaku 超算最大的变化就是CPU采用了ARM架构，峰值浮点性能高达 537PFLOPS（53.7亿亿次），Rmax性能为 442PFLOPS（PFLOPS指的是每秒1千万亿次浮点运算），是第二名超算 Summit 的近3倍，不过功耗也达到了29MW，也是 Summit 的接近3倍。

同时，富岳拥有442 PetaFLOPS，这也创造了新的世界纪录，使其领先榜单中排名第二的系统三倍。

目前Fugaku超算的性能还不是完整版，后续还会继续升级到1000PFLOPS，也就是百亿亿次，最终要在2021年左右投入使用。

据理化研究所称，除了运算速度，Fugaku在其他三个部门也是第一，成为全球首个获得「四项冠军」。其他三个部门是产业方面利用较多的计算手法性能，用于AI领域的计算性能，以及成为大数据解析指标的解析性能。

超算TOP500榜单

TOP500项目是针对全球已知最强大的计算机系统做出排名与详细介绍。此项目始于1993年并且一年出版两次最新的超级计算机排名列表。

图：自1993年以来登顶过榜首的超算

每年的第一次排名公布总是在6月份的国际超级计算机会议上，而第二次排名公布则是在11月份的超级计算会议上。此项目主旨在提供一个可靠的基础去追踪与侦测高性能计算的趋势。

图：top500超算处理器架构分布

从上图可以看出，截至2019年11月，所有TOP500超级计算机全部为64位，大部分是基于x86-64的CPU（英特尔的EMT64和AMD的AMD64指令集架构），只有少数是基于精简指令集（RISC），其中有13台基于IBM POWER微处理器的超级计算机使用Power架构，有6台基于富士通设计的HAL SPARC64芯片。

另外，还有少数计算机使用了另一种非美国设计，即基于ARM架构的PEZY-SC，它是与英特尔Xeon配对的加速器。