Green500霸主：基于英伟达H100的Henri系统

SC22（2022超算）今年秋季全球绿色超级计算机Green500出了个新能效霸主：由英伟达（Nvidia）H100 GPU驱动的31千瓦的小型集群Henri。

Henri系统由纽约联想Flatiron研究所开发，速度可达2 petaflop（petaflop：每秒一千万亿次数学运算）。 Henri系统是进入今年秋季超级计算排行榜的第一个也是唯一一个使用Nvidia的Hopper GPU架构的系统。

Henri系统本身实际上更像是个HPC（高性能计算）集群，而不是一台超级计算机，有点像Frontier或LUMI。Henri是个基于联想ThinkSystem SR670 V2服务器平台的系统，Henri的每个节点都有两个32核冰湖至强可扩展处理器和四个Nvidia的80GB H100 GPU。Henri的 CPU和GPU内核共5920个，是排行榜上第二小的系统。

Green500排行榜与Top500排行榜不同，Top500排的是性能，Green500则基于性能与系统功耗之比，排名根据每瓦特可以达到多少gigaflops（每秒十亿次数学运算）确定。

Henri的性能功耗比每瓦刚刚超过65 gigaflops，成功超越了橡树岭国家实验室的TDS测试平台（之前的效率冠军），尽管Henri只达到了其最大理论性能5.4 petaflops的37.6%。

这表明其实还存在大量改进空间。如果Flatiron或联想能够在管理性能延伸方面优于线性，该系统的效率未来应该可以继续提高。

Hopper的效率成因

将Henri与同样使用英特尔CPU和Nvidia GPU的下一个最高效的系统Atos THX.A.B集群比较一下可以看到，基于H100的系统的效率约为59%。

虽然很难说这其中有多少可以归功于Nvidia H100的新Hopper架构，但确实看起来大有可为。

我们在澳大利亚的Setonix等系统里可以看到，与CPU计算相比，GPU加速对效率会有很大的影响。Setonix的纯CPU配置在今年秋季的Green500中排名第338位，而Setonix的GPU加速配置则排名第四。

也就是说，一个使用与Henri相同硬件的更大系统可能做不到性能线性延伸。系统越来越大以后，性能开销吞噬系统整体效率是很常见的。例如，ORNL的全尺寸Frontier超级计算机比Frontier TDS系统大74倍，但效率大约低16%。

另外还有个未知数：当Nvidia的H100s与英特尔的Sapphire Rapids等配备更快的PCIe 5.0的CPU配对时，其性能会是什么样子。

AMD再次称霸Green500前10

和以往一样，Green500在今年秋天出现了相当大的调整。但正如我们在今年春季的排名中看到的那样，HPE基于AMD的系统继续成为高效系统10强里大多数系统的动力。

Frontier TDS、Adastra、Setonix - GPU、Dardel - GPU、Frontier和LUMI现在占据了Green500的第二至第七位，这几个系统都是由HPE的Cray EX235a平台提供动力，该平台将AMD的64核Epyc 3 Milan CPU与AMD芯片制造商的Instinct MI250x GPU搭配在一起。

排名第十的法国Champollion系统基于HPE的Apollo服务器平台，也使用AMD Epyc处理器，但选择了Nvidia的A100 GPU而不是Instinct。

唯一进入前十名的非AMD系统是排名第八的Atos公司的THX.A.B和第九的MN-3。这两个系统都配备了英特尔至强可扩展处理器。

变化初露端倪

AMD称霸Green500可能不会持续太久。英特尔、AMD和Nvidia等公司的下一代CPU和GPU将在未来几个月内进入各种系统。

我们本周了解到，Adastra系统将是首批部署AMD的Epyc 4 Genoa CPU的系统之一。该芯片有望在内核数增加50%后提升IPC 达14%，但是很难说这是否足以保持AMD的领先地位。

英特尔的HBM堆叠至强可扩展处理器和Ponte Vecchio GPU（现在名为至强Max和数据中心GPU Max）已经发货至Argonne国家实验室，用作与Aurora超级计算机的整合。洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）的Crossroads机器也将使用英特尔的至强Max处理器。

同样，第一批由Nvidia的Grace和Grace-Hopper超级芯片驱动的超级计算机（包括LANL的Venado系统）预计将在明年某个时候推出。

根据这些芯片在HPC应用中的表现，明年春天的Green500可能会面貌全非。