פוגקו

פוגקו
富岳
Node של פוגקו בכנס SC19
Node של פוגקו בכנס SC19
מידע כללי
סוג מחשב-על
מפתח RIKEN
יצרן Fujitsu
תאריך הפצה 2020
על שם הר פוג'י עריכת הנתון בוויקינתונים
הקודם בסדרה מחשב K עריכת הנתון בוויקינתונים
מידע טכני
מערכת הפעלה Red Hat Enterprise Linux עם ליבה מותאמת אישית (McKernel)
מעבד Fujitsu A64FX @ 2.0-2.2GHz בעל 48 ליבות
158,976 צמתים (Nodes) עם כוח חישוב כולל של 537.21 פטה-פלופס ל-FP64 וכוח חישוב של 4.3 אקסה-פלופס ל-INT8
נפח אחסון 9936x1.6TB NVMe SSD‏ (לכל 16 Nodes, ישנו Node המכונה Compute & Storage I/O והוא בעל האחסון), סה"כ 15.52PB של אחסון מבוסס NVMe[1]
150PB shared Lustre FS
שירותי אחסון בענן
זיכרון 4.85PB מבוסס HBM2 במהירות של 163PB/s
קישוריות Tofu Interconnect D
PCIe Gen3 x16
מידות
r-ccs.riken.jp/fugaku
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית

פוגקו (ביפנית: 富岳; בתעתיק לעברית: פוּיֵה; על שם הר פוג'י) הוא מחשב-על, אשר ממוקם במכון המחקר RIKEN בקובה, יפן ונכון לנובמבר 2021, מדורג במקום הראשון ברשימת טופ500 כמחשב העל המהיר ביותר בעולם,[2][3][4] עם כוח חישוב של 537.21 פטה-פלופס (וכוח חישוב תאורטי של עד 4.3 אקסה-פלופס).[5][6][7] תחילת פיתוחו של המחשב החלה ב-2014 והוא צפוי להיכנס לפעולה במהלך שנת 2021, כאשר הוא משמש כממשיכו של מחשב העל מחשב K.[8] זהו מחשב העל הראשון המבוסס על ארכיטקטורת ARM, אשר מגיע למקום הראשון ברשימת טופ500. פוגקו מהווה את מערכת המחשוב השנייה בעולם שהגיעה לכוח חישוב של אקסה-פלופס (אנ'), כאשר הראשונה היא פרויקט Folding@home שהגיעה לכוח חישוב של 1.5 אקסה-פלופס במרץ 2020 במהלך מגפת הקורונה.[9]

היסטוריה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-2018, מגזין Nikkei העריך כי עלות הפרויקט תסתכם בכ-130 מיליארד ין יפני (כמיליארד דולר אמריקני).[10][11]

ב-23 במאי 2019, מכון RIKEN הכריז כי שמו של מחשב העל יהיה פוגקו.[12] באוגוסט 2019, הלוגו של פוגקו נחשף - הוא מתאר את הר פוג'י ומסמל את "הביצועים הנעלים של פוגקו" ואת "המגוון הרחב של המשתמשים שלו".[8][13] בנובמבר 2019, האבטיפוס של פוגקו זכה במקום הראשון ברשימת גרין500.[14][15] המשלוח של מדפי הציוד למכון RIKEN החל ב-2 בדצמבר 2019[16] והושלם ב-13 במאי 2020.[17] ביוני 2020, פוגקו נהפך למחשב העל המהיר ביותר בעולם ברשימת טופ500, כאשר הוא עוקף את מחשב העל Summit של IBM.[3]

פוגקו שומש למחקר על מסיכות, בסיוע למיגור התחלואה בזמן מגפת הקורונה.[18][19][20]

מפרט

[עריכת קוד מקור | עריכה]

חומרה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

פוגקו נבנה על בסיס מעבדי A64FX תוצרת Fujitsu. המעבד עצמו מבוסס על ארכיטקטורת ARMv8.2 ומאמץ את הרחבות סילומיות וקטורית למחשבי על.[21] פוגקו תוכנן כך שהוא יהיה מהיר פי 100 יותר ממחשב K, כך שכוח החישוב הכולל שלו יגיע ל-1 אקסה-פלופס וכן שתהיה לו שימושיות רבה בעולם.[22][23]

התכנון המקורי לפוגקו כלל 158,976 מעבדי A64FX שחוברו זה לזה בשיטת "היתוך טורוס" (אנ') אשר פותחה על ידי Fujitsu.[3] בנובמבר 2020, פוגקו שודרג בכך שנוספו לו מעבדים וליבות נוספות.[24]

תוכנה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

פוגקו משתמש בליבת לינוקס מותאמת אישית בשם IHK/McKernel, אשר תוארה בתור "ליבת מערכת הפעלה קלת משקל". מערכת ההפעלה משתמשת בלינוקס ובליבת McKernel במקביל וכן זו לצד זו. סילמוציות תובעיות רצות על בסיס ליבת McKernel, כאשר לינוקס מריצה את כלל השירותים והתוכנות האחרות.[25][26][27]

מעבר לתוכנות מערכת, פוגקו מריץ תוכנות רבות, אשר כוללות גם מבחני ביצועים. על ידי שימוש בתוכנת מבחני הביצועים HPL, אשר נמצאת בשימוש לדירוג ברשימת טופ500, פוגקו נמצא בסולם הפטה-פלופס ונמצא במחצית הדרך להגעה לאקסה-פלופס. בנוסף לכך, פוגקו שבר שלושה שיאי עולם במבחני ביצועים אחרים, אשר כוללים את HPL-AI - שבו פוגקו הגיע לכוח חישוב של 2.0 אקסה-פלופס ובכך היווה את מערכת המחשוב הראשונה שהגיעה לסולם האקסה-פלופס באותו מבחן ביצועים.[4]

ביצועים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הביצועים הראשונים של פוגקו שדווחו, הגיעו לשיא של 416 פטה-פלופס במבחן הביצועים הגבוהים LINPACK (אנ') בקטגוריית נקודה צפה בדיוק כפול (אנ') (FP64), אשר משמשת לדירוג ברשימת טופ500.[3] לאחר עדכון החומרה בנובמבר 2020, הביצועים של פוגקו הגיעו לשיא של 442 פטה-פלופס.[24]

כמו כן, פוגקו הגיע למקום הראשון במבחני הביצועים Graph 500,‏ HPL-AI ו-HPCG והיה למחשב העל הראשון שהגיע למקום הראשון בכל ארבעת מבחני הביצועים בו זמנית.[28]

לאחר עדכון החומרה, פוגקו העלה את ביצועיו במבחן הביצועים HPC-AI בקטגוריית נקודה צפה בדיוק מעורב, מ-1.4 אקסה-פלופס ל-2.0 אקסה-פלופס. זוהי הפעם הראשונה בה מחשב על משיג תוצאות כלשהן במבחן ביצועים מבוסס נקודה צפה (חצי דיוק/דיוק רגיל/דיוק כפול = FP16/FP32/FP64 בהתאמה) אשר הגיעו לסולם האקסה-פלופס.[24] אף על פי שבעדכון החומרה, כמות הליבות הועלתה ב-4.5% בלבד, ל-7,630,848 ליבות A64FX, התוצאות בפועל הראו עלייה חדה יותר בביצועים ממה שצופה (אף על פי שפוגקו לא משתמש ברכיבי עיבוד נוספים, כמו כרטיסים גרפיים ל-GPGPU), 6.4% יותר כוח חישוב מאשר במבחן הביצועים הראשון, שיא עולמי.[29]

ביצועיו של פוגקו מתעלים על ביצועיהם של ארבעת מחשבי העל המהירים ביותר ברשימת טופ500 יחדיו.[30]

קישורים חיצוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא פוגקו בוויקישיתוף

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ Fugaku System Configuration, באתר RIKEN (באנגלית)
  2. ^ נאמי סוגיאורה, Supercomputer Fugaku, named after Mt. Fuji, makes its debut, באתר Asahi, ‏‏16 ביוני 2020 (באנגלית)
  3. ^ 1 2 3 4 ד"ר איאן קוטרס, New #1 Supercomputer: Fugaku in Japan, with A64FX, take Arm to the Top with 415 PetaFLOPs, באתר Anandtech, ‏‏22 ביוני 2020 (באנגלית)
  4. ^ 1 2 Fugaku Retains Title as World’s Fastest Supercomputer, באתר HPC Wire, ‏‏17 בנובמבר 2020 (באנגלית)
  5. ^ Specifications - Supercomputer Fugaku, באתר Fujitsu (באנגלית)
  6. ^ Japan’s Fugaku gains title as world’s fastest supercomputer, באתר RIKEN, ‏‏23 ביוני 2020 (באנגלית)
  7. ^ ג'ייסון דוריאר, The World’s New Fastest Supercomputer Is an Exascale Machine for AI, באתר Sigularity Hub, ‏‏25 ביוני 2020 (באנגלית)
  8. ^ 1 2 スーパーコンピュータ「富岳」プロジェクト, באתר RIKKEN (ביפנית)
  9. ^ אנטון שילוב, Folding@Home Reaches Exascale: 1,500,000,000,000,000,000 Operations Per Second for COVID-19, באתר AnandTech, ‏‏26 במרץ 2020 (באנגלית)
  10. ^ אקיי טומוהיסה, お値段1300億円のポスト「京」、IT業界は今度こそ生かせるか, באתר Nikkie, ‏‏14 בספטמבר 2018 (ביפנית)
  11. ^ דון קלארק, Japanese Supercomputer Is Crowned World’s Speediest, באתר הניו יורק טיימס, ‏22 ביוני 2020 (באנגלית)
  12. ^ ポスト「京」の名称 「富岳（ふがく）」に決定, באתר RIKEN, ‏‏23 במאי 2019 (ביפנית)
  13. ^ R-CCS announced the Fugaku logo, באתר RIKEN, ‏‏27 באוגוסט 2019 (באנגלית)
  14. ^ רשימת גרין500 לנובמבר 2019, באתר טופ500 (באנגלית)
  15. ^ Fugaku prototype named greenest supercomputer, באתר RIKEN, ‏‏18 בנובמבר 2019 (באנגלית)
  16. ^ Fujitsu Begins Shipping Supercomputer Fugaku, באתר Fujitsu, ‏‏2 בדצמבר 2019 (באנגלית)
  17. ^ Delivery of the Supercomputer Fugaku has been Completed, באתר RIKEN, ‏‏13 במאי 2020 (באנגלית)
  18. ^ ג'סטין מקקורי, Non-woven masks better to stop Covid-19, says Japanese supercomputer, באתר הגרדיאן, ‏26 באוגוסט 2020 (באנגלית)
  19. ^ ג'סטין מקקורי, Face shields ineffective at trapping aerosols, says Japanese supercomputer, באתר הגרדיאן, ‏22 בספטמבר 2020 (באנגלית)
  20. ^ אנה ריבקין, האם מסכות הפנים מגינות מנגיף הקורונה?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 12 ביולי 2020
  21. ^ ポスト「京」のCPUの仕様を公表, באתר Fujitsu, ‏‏22 באוגוסט 2018 (ביפנית)
  22. ^ スパコン「京」後継機は「富岳」　計算性能100倍、21年稼働, באתר Mainichi, ‏‏23 במאי 2019 (ביפנית)
  23. ^ מיכאל פלדמן, Fugaku Remakes Exascale Computing In Its Own Image, באתר Next Platform, ‏‏9 בדצמבר 2019 (באנגלית)
  24. ^ 1 2 3 רשימת טופ500 לנובמבר 2020, באתר טופ500 (באנגלית)
  25. ^ Outline of the Development of the Supercomputer Fugaku, באתר RIKEN (באנגלית)
  26. ^ McKernel, באתר RIKEN (באנגלית)
  27. ^ mckernel, באתר GitHub (באנגלית)
  28. ^ סאם ביופורד, ARM-based Japanese supercomputer is now the fastest in the world, באתר The Verge, ‏‏23 ביוני 2020 (באנגלית)
  29. ^ Supercomputer Fugaku - Supercomputer Fugaku, A64FX 48C 2.2GHz, Tofu interconnect D, באתר טופ500 (באנגלית)
  30. ^ דירוג HPCG לנובמבר 2020, באתר טופ500 (באנגלית)