Мировой рейтинг самых производительных суперкомпьютеров TOP500 обновился, и на лидирующей позиции впервые за долгий промежуток времени оказалась китайская система. Новый победитель получил название LineShine, установлен в Шэньчжэне и построен полностью на отечественных китайских процессорах, разработанных при участии Huawei. Разберём, что это за машина, чем она удивила специалистов и почему её появление важно не только для Китая, но и для всей отрасли высокопроизводительных вычислений.

Обновлённый список TOP500 представили двадцать третьего июня две тысячи двадцать шестого года на конференции ISC в немецком Гамбурге. Это шестьдесят седьмая по счёту редакция рейтинга, который дважды в год фиксирует самые мощные вычислительные системы планеты. Именно в этом выпуске китайская система LineShine заняла первую строчку, сместив с вершины американский суперкомпьютер Эль-Капитан, который держал лидерство почти полтора года.

Результат впечатляет, LineShine показал очень хорошую производительность, равную 2,198 экзафлопса на тесте Linpack, это составляет примерно восемьдесят процентов от предполагаемого максимума машины, составляющего 2,736 экзафлопса. Такой уровень делает китайскую установку первой за всю историю рейтинга, что превысила отметку в 2 экзафлопса, задействовав только центральные процессоры, без единого графического ускорителя. До этого подобных высот удавалось достигать лишь системам с использованием видеокарт для вычислений.

Суперкомпьютер расположен в Национальном суперкомпьютерном центре Шэньчжэня и построен местной компанией, Шэньчжэньским центром облачных вычислений. В основе архитектуры лежит платформа под названием LingKun, объединяющая примерно четырнадцать миллионов вычислительных ядер. Каждый процессор LX2 содержит триста четыре ядра и функционирует на частоте 1,55 гигагерца. Все процессоры взаимосвязаны собственной высокоскоростной сетью LingQi, а ОС служит Kylin — китайский аналог Linux.

Важная деталь, которую подчёркивают специалисты по всему миру: ни один компонент установки не имеет иностранного происхождения. В машине нет ни процессоров, ни ускорителей от американских производителей вроде Nvidia или AMD. При этом, по данным сразу нескольких отраслевых изданий, процессор LX2 создавался при непосредственном участии подразделения Huawei, занимающегося разработкой микросхем. Получается, что Китай собрал самый мощный суперкомпьютер планеты фактически без единой западной технологии, а это задача, которую ещё несколько лет назад многие аналитики считали крайне сложной на фоне экспортных ограничений на поставку современных чипов.

Энергопотребление системы также заслуживает внимания, LineShine потребляет около сорока двух мегаватт, что даёт эффективность чуть выше пятидесяти двух гигафлопсов на ватт. Для машины такого масштаба, работающей исключительно на процессорах, это достойный показатель энергоэффективности.

Появление китайской системы на первом месте рейтинга стало событием, которое само по себе примечательное, поскольку последний раз китайская машина возглавляла TOP500 в две тысячи семнадцатом году. С тех пор верхние строчки занимали преимущественно американские и японские системы. Возвращение Китая на вершину показывает, что страна не только продолжает вкладываться в развитие собственной вычислительной инфраструктуры, но и способна обходиться без иностранных комплектующих даже на самом сложном технологическом уровне.

Стоит отметить и обратную сторону результата. Помимо теста Linpack, системы также проверяют на других видах нагрузки, включая тест HPL-MxP, приближенный к задачам искусственного интеллекта. Здесь LineShine показал куда более скромный результат и занял лишь четвёртое место, уступив трём американским системам с графическими ускорителями. Это объясняется просто: без специализированных ускорителей для низкоточных вычислений процессорная архитектура не может конкурировать в задачах, характерных для обучения нейросетей. Зато на другом важном тесте — HPCG, который оценивает работу с реальными научными задачами, а не с абстрактными пиковыми показателями, китайская система также вышла на первое место, обойдя всех конкурентов.

Таким образом, картина получается неоднозначной, в классических научных вычислениях Китай сумел вырваться вперёд всего мира, а в задачах, связанных с искусственным интеллектом, американские системы с ускорителями пока сохраняют преимущество. Это отражает общий тренд последних лет, когда развитие суперкомпьютеров разделилось на два направления, традиционные вычисления с двойной точностью и специализированные ускорители для машинного обучения.

Китай продемонстрировал, что способен строить экзафлопсные системы полностью на собственных технологиях, включая процессоры, созданные с участием Huawei, и не зависеть от американских компонентов даже в самых требовательных проектах. При этом результаты на тестах, ориентированных на искусственный интеллект, показывают, что в этом направлении конкуренция ещё далека от завершения, а лидерство по-прежнему удерживают системы с графическими ускорителями.

Так или иначе, обновление рейтинга наглядно показывает, что гонка за вычислительное превосходство продолжается сразу на нескольких фронтах, и следующие полгода до выхода нового списка обещают быть не менее интересными.

Источник: top500.org