基于AMD的Frontier系统问鼎全球超级计算机Top500榜单

美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）的Frontier超级计算机在全球最快超级计算机Top500榜单中名列前茅。

今天发布的最新版Top500榜单中，Frontier成为全球速度最快的超级计算机，性能为每秒1.102 exaflops（exaflop等于每秒100万万亿次计算操作）。Frontier的性能是使用HPL这一主流的基准测试进行衡量的。

此前Top500榜单的头把交椅是位于日本神户的Fugaku超级计算机，Fugaku在HPL基准测试中实现了442 petaflops的性能，理论最高速度据称超过了1 exaflop。

美国能源部在2019年5月公布了一项科技计划，其中就包括了Frontier超级计算机。美国能源部将Frontier超级计算机的开发任务委托给了AMD和超级计算机制造商Cray。

就在该计划公布的几天之后，HPE宣布签署协议以13亿美元的价格收购了Cray，这次收购也让HPE成为超级计算市场中最大的厂商之一。此后，HPE将Cray的产品纳入了自己的超级计算产品组合中。

Frontier系统中包含了74个HPE Cray EX机柜，每个机柜可容纳128个刀片（一种紧凑型服务器）。刀片通常比标准数据中心服务器的组件更少，更易于冷却，与硬件维护相关的某些任务也更为简单。

Frontier系统中的每个刀片都采用了1个AMD的Epyc处理器CPU和4个Instinct MI250x加速器。MI250x加速器是AMD销售的计算模块，具有2个6纳米GPU，每个GPU都配置了大量HBM2E内存，这是一种高速内存，用于存储芯片正在处理的数据，以实现快速访问。

总的来看，Frontier包含了大约9408个CPU和37632个GPU，通过专门的冷却系统对芯片进行散热，这种冷却系统每分钟流经Frontier约5900加仑的水。

相比空气来说，水的导热性更好，因此水冷系统通常比风扇更有效。HPE表示，Frontier系统不仅是全球最快的超级计算机，而且是最节能的。Frontier提供每瓦52.23 gigaflop的性能，1 gigaflop相当于每秒10亿次计算操作。

Frontier系统的芯片、机柜和其他组件通过长约90英里的电缆连接在一起，CPU和GPU由一种名为Orion的高速存储系统提供支持，该系统提供700 PB的容量，每秒可以将超过35 TB的数据写入存储，并且每秒执行超过150亿次随机IPOS。

HPE公司执行副总裁、高性能计算和人工智能部门总经理Justin Hotard表示：“今天公布的Frontier exascale级超级计算机在速度和性能方面取得了突破，让我们有机会解答那些以前甚至都不知道要问的问题。Frontier系统一套一流的系统，是技术专家、科学家和研究人员设想的、旨在释放全新能力、同时提供开放科学、人工智能和其他突破并造福人类的系统。”

据HPE称，Frontier系统帮助研究人员开发出的神经网络，其规模是此前使用早期硬件搭建的神经网络的8倍，而且人工智能训练速度将提高4.5倍。

美国橡树岭国家实验室的计算和计算科学实验室副主任Jeff Nichols说：“来自世界各地的科学家和工程师将利用该系统非凡的计算速度，来解决我们这个时代最具挑战性的一些问题。”

HPE和AMD目前正在为美国能源部开发另一套名为El Capitan的百亿亿级超级计算机，该系统预计速度比Frontier更快。到2023年推出时，El Capitan的性能将超过2 exaflops。