国家实验研究院高速网路与计算中心(国网中心)已建置完成新一代Peta级高速计算主机,计算能量在11月最新公布的全球500大高速计算主机(TOP500)中,排名第95名(请见表一),能源效率(Green500)排名第31名(请见表二);若仅计算前百大高速计算主机之能源效率,国网中心Peta级高速计算主机更可排至第12名。
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国网中心的新一代Peta级高速计算主机系由630个纯CPU注1之计算节点与64个CPU加GPU加速器注2之计算节点所共同组成,实测最高计算能量可达1.325 PFLOPS(1 PFLOPS代表每秒执行一千兆(1015, 即1 Peta)次浮点运算注3),是国内首部计算能量达Peta等级之公用计算主机,计算能量大约为国网中心现有御风者(ALPS)高速计算主机的7.5倍(御风者计算能量为0.177 PFLOPS)。
此外,此Peta级高速计算主机极为省电,能源效率达3.99 GFLOPS/W (计算能量达最高1.325 PFLOPS时,用电332.449 kW ),和御风者相较,每瓦的运算量提升近10倍。
TOP500
计算能量排名 | 计算能量(PFLOPS) | 主机名称 |
1 | 93.014 | 神威.太湖之光 (中国) |
2 | 33.862 | 天河二号 (中国) |
3 | 19.59 | Piz Daint (瑞士) |
4 | 19.135 | Gyoukou (日本) |
5 | 17.59 | Titan (美国) |
6 | 17.173 | Sequoia (美国) |
7 | 14.137 | Trinity (美国) |
8 | 14.014 | Cori (美国) |
9 | 13.554 | Oakforest-PACS (日本) |
10 | 10.51 | K computer (日本) |
95 | 1.325 | 国研院国网中心 (台湾) |
表一:TOP500高速计算主机计算能量排名 |
此Peta级高速计算主机系由国网中心与日本富士通公司及中华电信共同建造,为发挥硬体最大计算效能及优异的节能效率,国网中心先期即提前规划设置并整合最适合此Peta级主机的机电及空调等基础设施;设备进驻後,技术团队更致力於最隹化效能的调校,让效能从原本初测之1.160 PFLOPS提升至1.325 PFLOPS。
国网中心谢锡?主任表示,此部主机预算约3.629亿元,由於国网中心妥善规划工作时程,并致力整合内外资源,资讯设备才得以顺利进驻,任务也才能如期如质完成。
TOP500
前百大主机能源效率排序 | 能源效率
(GFLOPS/W) | 主机名称 | TOP500计算能量排名 | Green500能源效率排名 |
1 | 14.173 | Gyoukou (日本) | 4 | 5 |
2 | 13.704 | TSUBAME3.0 (日本) | 13 | 6 |
3 | 10.398 | Piz Daint (瑞士) | 3 | 10 |
4 | 9.462 | Facebook (美国) | 35 | 13 |
5 | 9.462 | DGX Saturn V (美国) | 36 | 14 |
6 | 8.006 | Cedar (加拿大) | 94 | 17 |
7 | 6.051 | 神威.太湖之光 (中国) | 1 | 20 |
8 | 5.414 | Theta (美国) | 18 | 21 |
9 | 4.986 | Oakforest (日本) | 9 | 22 |
10 | 4.357 | AIGIS (中国) | 96 | 25 |
11 | 4.087 | Camphor 2 (日本) | 41 | 28 |
12 | 3.991 | 国研院国网中心 (台湾) | 95 | 31 |
表二:TOP500前百大主机能源效率排序 |
这部新一代Peta级高速计算主机预计於2018年4月上线服务,并逐步取代现有的御风者及Formosa5高速计算主机,作为台湾高速计算相关研究开发之共用平台,支援国内重点领域之大尺度运算,包括气候变迁、环境灾防、生医制药、材料科技与高能物理等,以促使国内科研能力持续成长,并加速产业发展。
备注:
注1:CPU(Central Processing Unit)是计算机上提供计算效能最主要的部分。大型高速计算主机至少具备上千个节点,每个节点至少包含两个CPU,节点间并透过内部高速连结网路串连来平行执行计算工作,以提高计算效能。
注2:GPU加速器系图形处理器(Graphics processing unit, GPU),可提升平行程式的计算效能。
注3:浮点(floating-point)指的是带有小数的数值,浮点运算即是此类数值的四则运算,常用来测量电脑运算速度。「每秒浮点运算次数」(floating-point operations per second, FLOPS)是决定电脑计算能力的关键。