“高性能计算领跑者”的选择同超越共成就

全球首臺基于AMD EPYC 处理器和AMDInstinct 加速器的Exascale 超级计算机，AMD（超威）助力Frontier 成就最强算力，AMD 正在为全球速度领先和超高能效的超级计算机提供动力，也进一步展示了其技术在高性能计算（HPC）领域的持续性领跑地位。

2022 年5 月30 日， 世界超算两大学术会议之一的ISC 在德国汉堡举行，本次会议公布了第59 届的全球超级计算机Top500 榜单。登顶本次榜单的是由美国橡树岭国家实验室研制，基于AMD EPYC CPU 和AMD Instinct 加速器的Frontier 超级计算机，该超级计算机在Top500、Green500 和HPL-AI 性能排行榜上均获得第一名，这在业界尚属首次。事实上，AMD 正在为全球TOP10 超级计算机中的五台，和TOP10 高效超级计算机中的八台提供动力。

据介绍，Frontier 在美国橡树岭国家实验室的计算设施（OLCF） 占地372 平方米， 由74 个Cray E X 机柜组成，拥有9，408 个节点，每个节点配备一个AMD Milan“ Trento” 7A53 EPYCCPU 和四个AMD Instinct MI250X GPU（GPU核心总数达到了37，632）。每个节点通过HewlettPackard Enterprise（HPE） 的200 Gbit/ 秒的Slingshot-11 互相连接。每个节点在CPU 上运行512GiB DDR4 内存，在整个节点上运行了512GiB HMB2e（ 每个GPU128GiB） 以及一致的内存。整个Frontier 系统聚合了8，730，112 个计算核心，9.2PB 的内存（包括4.6PB 的DDR4 和4.6PB 的HBM2e），37PB 的节点本地存储，并可访问716PB 的中心范围存储。

在Linpack 基准测试中，这台超级计算机的稳定运行速度可高达1. 1EPl op/ s（百亿亿每秒），理论速度高达1.68EPlop/s。根据榜单的成绩来看，Frontier 无疑是是鹤立鸡群的存在，以稳定速度计，比排名第二的日本超级计算机Fugaku 整整快了2.49 倍，理论速度更是快了3.14 倍。事实上Frontier 的稳定速度，甚至超过了最新Top500榜单中后面七个系统的分数总和。

Frontier 不仅在性能有成倍提升， 还拥有非常出色的功耗表现。相比之下，Frontier 功耗仅为21，100KW， 比排名第二的Fugaku 的29，899KW 功耗还要更低，仅相当于Fugaku 的71%。同时，Frontier 还以每瓦52.23gigaflops的极高能效比， 超过了日本的PreferredNetworks MN-3 系统，在Green500 中也位居榜首。

此外，Frontier 测试和开发的系统（TDS）在Green500 榜单上也名列前茅， 仅通过一个基于优化后第三代AMD EPYC（ 霄龙） 处理器和AMD Instinct MI250x 加速器的机柜就可提供62.68 gigaflops/watt 的能效。最终， 根据High-Performance Lin pack-AcceleratorIntrospection 或HPL-AI 测试显示，Frontier的混合精度计算性能达到了6.68 exaflops。

Frontier 下一步将继续进行该系统的测试和验证，将于2022 年晚些时候进行最终验收以及早期科学访问，并在2023 年初向全面科学开放。

在其他AMD EPYC 和AMD InstinctMI200 系统中，CSC 的Lumi 超级计算机以152petaflops 的性能在Top500 榜单中排名第三，并以51.63 gigaflops/watt 的能效在Green500 榜单中同样排名第三，GENCI-CINES 的Adastra 系统则在Top500 榜单中排名第十，在Green500 榜单中排名第四。这些系统进一步强调了AMD Instinct 加速器在节点、机柜和系统层面的超高性能和效率。

此外，Top500 和Green500 榜单还展示了整个HPC 行业对AMD 解决方案采用的迅速增长。

在Top500 榜单中，AMD 共为94 个系统提供动力，年同比增长95%，同样AMD Instinct MI200加速器也首次进入Top500 榜单，并为7 个系统提供动力。这一代基于AMD Instinct 的系统在Top500 榜单上所提供的性能几乎相当于Top500上其余161 个加速系统的flops 之和。

反观Green500 榜单，AMD EPYC 处理器和AMD Instinct 加速器正在驱动着排名前四的高效超级计算机。除此之外，AMD 产品在前十名中独占8 席，在前二十名高效超级计算机中也占了17 席。

AMD 高级副总裁兼数据中心解决方案事业部总经理Forrest Norrod 表示：“我们很高兴看到AMD EPYC 处理器和AMD Instinct 加速器正在驱动着世界上速度领先、超高能效的超级计算机，和首台突破Exascale 瓶颈的超级计算机。创新并为超级计算机提供更强性能和效率，这对解决世界上极为复杂的挑战至关重要。AMD EPYC 处理器和AMD Instinct 加速器将继续加速高性能计算的发展，并为推动科学发现提供所需的性能。”

橡树岭领导计算设施科学中心主任 BronsonMesser 认为：“ 基于AMD 和HPE 的Frontier超级计算机代表着科学和HPC 行业的巨大进步。

我们与AMD 的合作对于我们确保部署世界上领先的计算科学平台至关重要。Frontier 超级计算机通过更强大的AMD CPU 和AMD Instinct 加速器，以及增强型AMD ROCm 5.0 开放软件平台的综合性能，为全人类利益提供研究人员所需的科学研究性能。”

Lumi 超级计算机基础设施主管PekkaManninen 说：“Lumi 是EuroHPC 世界级超级计算机中的一员，也是适用于人工智能的领先平台之一，该超级计算机在建造之初便考虑到领先的环境可持续性和性能。AMD EPYC 处理器和AMD Instinct 加速器帮助我们实现了雄心勃勃的科学研究目标，同时还满足甚至超越了欧盟极严苛的气候目标。我们对其达到51.63 gigaflops/watt 的能效，并荣膺Green500 榜单中的第三名感到十分自豪。”

事实上，对AMD 来说本次排名更有意义，因为Frontier 超算使用的是AMD 的第三代EPYC64 核处理器及Instinct MI250X 加速卡，最强超算同时用了AMD 的CPU 及显卡，某种意义上来说，AMD 在高性能计算上终于重回巅峰。在超算领域，AMD 上一次拿到TOP 500 第一还是2012 年的泰坦超算，当时的处理器是AMD 皓龙6274 16核，加速卡是NVIDIA 的Tesla K20X，峰值浮点性能最终达到了27 PFlops，即2.7 亿亿次。泰坦超算在2019 年就退役了，经过近两年的研发，依靠AMD EPYC 处理器性能优势，AMD 终于在超级计算机领域开始收复失地，随着Frontier 超算终于拿回了久违的桂冠。

回看这次超算大会，AMD 无疑是这次的TOP500 超算榜单中的最大赢家，可谓大获全胜，不仅仅Frontier 超算拿到第一，实际上在前十名中有5 个超算都基于AMD 处理器的，其中包括第三名的Lumi、第七名的Perlmutter、第八名的Selene 及第十名的Adasdtra。

AMD 正在通过帮助来自制造业、生命科学、金融服务、气候研究等众多关键研究领域的合作伙伴和客户部署各种规模的集群领导着HPC 的发展。例如，AMD EPYC 处理器正在为泰国国家科学技术发展局的最新超级计算机提供动力，并为医学、天气预报等方面的研究提供性能。此外，俄亥俄州超级计算机中心近日宣布的全新HPC 集群Ascend，也是由基于AMD EPYC 处理器的DellTechnologies PowerEdge 服务器驱动。

AMD Instinct 和ROCm 生态系统可为客户提供针对HPC、AI 和机器学习以及HIP 和OpenMP 编程模型、编译器工具链和科学与工业应用分析工具等关键应用程序的支持。此外，AMD Accelerator Cloud 还可提供一个可远程访问、评估和充分利用AMD Instinct 加速器和ROCm 软件的环境。

云端HPC 通过扩大其对计算的访问，释放了关键的研究应用程序和商业工作负载，进而实现更好的产品设计并加速上市时间。使用机密计算的最新Google Cloud C2D 虚拟机（VMs）扩展了AMD EPYC 处理器的势头，为领先的云服务提供商提供高性能且高效的HPC 解决方案。电动超级跑车厂商Rimac 最近采用了基于使用AMD3D-Cache 技术的第三代AMD EPYC 处理器的Microsoft（微软）Azure HBv3 虚拟机，以提高其电动车超级跑车模拟的性能和可扩展性。

AMD 正在通过帮助来自制造业、生命科学、金融服务、气候研究等众多关键研究领域的合作伙伴和客户部署各种规模的集群，领导HPC 的发展。

我们矢志于让HPC 的算力以更高效便捷的方式对外提供，将HPC 价值彻底释放;

● 采用基于使用AMD 3D V-Cache 技术的第三代AMD EPYC 处理器的 Microsoft AzureHBv3 虚拟机，为 Rimac 提高其电动车超级跑车模拟的性能和可扩展性;

● 云端HPC 通过扩大其对计算的访问，释放了关键的研究应用程序和商业工作负载，进而实现更好的产品设计并加速上市时间。

AMD EPYC 处理器：独特“ZEN3” 架构、领先的7nm 制程工艺、强大1/0（128 条PCle 4.0通道）和内存带宽等优势，让AMD EPYC 助力Frontier 突破Exascale 瓶颈;

Infinity 架构：AMD Infinity 架构助力x86 性能、效率、安全功能和整体系统吞吐能力大幅提高，AMD InfinityFabric 技术实现芯片间高带宽、低延迟的互连和一致性的结构;

AMD Instinct 加速器E ：AMD Instinct 加速器提供灵活的高性能計算引擎、高带宽内存以及可扩展的连结和通信技术，为百亿亿级超级计算机的计算挑战提供有力支持。