Supercomputing 2024: El Capitan, MI300A, and More on the Fastest Supercomputers!

Summary

In diesem Video geht es um Supercomputing 2024 in Atlanta und die neuesten Entwicklungen im Bereich der Top-500-Supercomputer. Der Supercomputer El Capitan, powered by AMD Mi 300a APU, wurde als Nummer 1 der Liste vorgestellt. Der APU vereint GPU und CPU auf einer Plattform und bietet erhebliche Leistungssteigerungen durch gemeinsame Speicheradressierung. Mit einer Spitzengeschwindigkeit von 2,74 Exaflops und einer bemerkenswerten Systemarchitektur wird El Capitan für anspruchsvolle Simulationen wie Nuklearsicherheit und Fusionsforschung eingesetzt. Weitere interessante Systeme wie Aurora und Frontier werden ebenfalls besprochen, wobei die Neuigkeiten auf dem Messefloor in Atlanta nicht zu kurz kommen.

Takeaways

• 😀 El Capitan, der neue Spitzenreiter der TOP 500 Supercomputing-Liste, nutzt den AMD Mi 300a APU, eine Kombination aus CPU und GPU mit gemeinsamem Speicheradressierungsraum.
• 😀 Der Mi 300a APU besteht aus sechs GPU-Chiplets und drei CPU-Chiplets auf vier Basismodulen, mit 256 MB SRAM, die als letzter Level-Cache fungieren.
• 😀 El Capitan verfügt über 128 GB HBM3-Speicher, der für alle Chiplets im System gleichermaßen adressierbar ist, was die Speicherkomplexität reduziert und die Leistung steigert.
• 😀 Das System bietet eine Gesamtbandbreite von 768 GB/s zwischen den 384 Knoten, was die hohe Kommunikationseffizienz des Systems unterstützt.
• 😀 El Capitan hat eine Rechenleistung von 1,74 Exaflops (RMax) und eine Spitzenleistung von 2,92 Exaflops (RPeak) im HPL-Benchmark.
• 😀 Das System verbraucht eine Leistung von 29,6 Megawatt und ist für Simulationen von nuklearen Kriegswaffen und anderen Hochenergiephysiksimulationen konzipiert.
• 😀 Auf Platz 10 der Liste befindet sich Talamine, eine kleinere, unklassifizierte Schwester von El Capitan, die 208 Petaflops Leistung bietet.
• 😀 El Capitan und andere Mi 300a-basierte Systeme sind auch in anderen Ländern zu finden, darunter das Ad Astra 2-System in Frankreich, das Platz 3 auf der Green 500 Liste einnimmt.
• 😀 Die Supercomputer Jedi und Romeo 2025, die von Nvidia GH2 200 Superchips betrieben werden, führen die Green 500 Liste an und haben eine Effizienz von 72,73 GFLOPS/W.
• 😀 Aurora, ein Intel-System, hat kürzlich den ersten Platz im HPL Mixed Precision Benchmark mit 11,6 Exaflops erreicht und Frontier knapp mit 11,4 Exaflops übertroffen.
• 😀 Der japanische Supercomputer Fugaku bleibt für das vierte Jahr in Folge auf Platz 1 im HPCG-Benchmark mit 16 Petaflops, während El Capitan diesen Benchmark derzeit nicht durchführt.

Q & A

Was ist El Capitan und warum ist es besonders?

El Capitan ist der neue Spitzenreiter der Top 500 Liste der Supercomputer. Er ist mit dem AMD Mi300A APU ausgestattet, das eine vereinheitlichte Architektur aus CPU- und GPU-Chiplets bietet und speziell für anspruchsvolle Simulationen, wie z.B. Nuklearsimulationen, entwickelt wurde.

Welche Hauptkomponenten bilden die Architektur von El Capitan?

El Capitan verwendet 24 Zen4-CPU-Kerne und 228 CDNA 3-GPU-Kerne, zusammen mit 128 GB HBM3-Speicher und einer beeindruckenden Speicherbandbreite von 5,3 TB/s. Die Architektur nutzt eine vereinheitlichte Speicherstruktur, die die Effizienz der Systemkommunikation erheblich steigert.

Wie ist das Speichersystem von El Capitan organisiert?

Das Speichersystem von El Capitan besteht aus 128 GB HBM3-Speicher, der mit 5,3 TB/s arbeitet und vollständig adressierbar für alle Chiplets im System ist. Zusätzlich gibt es 256 MB SRAM, das als letzter Zwischenspeicher für alle GPU- und CPU-Chiplets dient.

Was bedeutet die vereinheitlichte APU-Architektur für die Leistung von El Capitan?

Die vereinheitlichte APU-Architektur bedeutet, dass sowohl die CPU- als auch die GPU-Chiplets denselben Speicheradressierungsraum nutzen, was die Notwendigkeit von Speicherkopien zwischen CPU und GPU reduziert und so die Leistung und Programmierungskomplexität verbessert.

Wie viel Leistung kann El Capitan erreichen?

El Capitan hat eine Spitzenleistung von 2,72 Exaflops (R-Peak) und eine nachhaltige Leistung von 1,74 Exaflops (R-Max), was ihn zu einem der leistungsfähigsten Supercomputer der Welt macht.

Für welche Anwendungen wurde El Capitan entwickelt?

El Capitan wurde hauptsächlich für Hochleistungs-Simulationen im Bereich der nationalen nuklearen Sicherheitsadministration entwickelt, einschließlich Simulationen von Nuklearwaffen und Fusionsforschung sowie hochenergetischen Physik-Simulationen.

Was ist das Besondere an der Netzwerktechnologie von El Capitan?

El Capitan nutzt eine hochmoderne Netzwerkstruktur mit 200-Gigabit-Slingshot 11-Verbindungen und einer Gesamtbandbreite von 1,6 Terabit pro Knoten, was eine extrem schnelle Kommunikation zwischen den einzelnen Knoten des Systems ermöglicht.

Welche anderen Supercomputer sind Teil der Top 500 Liste und wie schneiden sie ab?

Neben El Capitan gibt es weitere beeindruckende Systeme wie Talamine (Platz 10 mit 208 Petaflops), Eldorado (Platz 20) und RZ Adams (Platz 49), die ebenfalls Mi300A-basierte Systeme sind. Diese Systeme befinden sich alle in den USA und zeigen die Vielseitigkeit der Mi300A-Architektur.

Welche Supercomputer haben in Bezug auf Energieeffizienz besonders gut abgeschnitten?

Das Asra 2-System in Frankreich, das auf der Green 500 Liste den 3. Platz belegt, zeichnet sich durch seine Energieeffizienz aus. Es hat 69,1 GFlops pro Watt erreicht, was es zu einem der effizientesten Systeme der Welt macht.

Wie schneiden die neuesten Intel-basierten Systeme ab?

Das Aurora-System von Intel hat in den HPL Mixed Precision Benchmarks den ersten Platz erreicht und Frontier überholt. Aurora erzielte 11,6 Exaflops an Rechenleistung, während Frontier 11,4 Exaflops erreichte, was eine bemerkenswerte Leistung darstellt.