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日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

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CDer:001063843
发表于 2020-06-28 17:43 超大游击队员 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 Skywin 于 2020-06-28 20:25 编辑

https://m.baidu.com/sf_baijiahao/s?id=1670355922143551378&wfr=spider&for=pc
今年超级计算机的一哥是谁,Summit还是神威?

都不是。

当Top 1上Fugaku的名字跃入眼帘时,大多数人都感到不可思议。

b703-ivmqpci3659582.png

毕竟Fugaku的启用可以说是提前了。

就日本此前公布的信息来看,Fugaku是其原计划在2021年再启用的一台新型超级计算机,而日本前任超级计算机京,世界上第一台万兆的超算,如今已经被挤到第18名。

Fugaku译“富岳”,是日本富士山的别名,寓指其新一代超级计算机性能之高、使用领域之广。



△ “富岳”超级计算机

事实上,中国和美国也曾表示在2020至2021年间,会开发出与“富岳”能力相匹的超级计算机,但这次“富岳”的夺冠显然抢先一步。

一定程度上,这次夺冠要归功于“富岳”采用的ARM处理器。

怎么说?先来看看ARM在高性能计算方向上表现出的能力。

ARM发威:做得好低功耗,干得过高性能计算

事实上,此前ARM系列的CPU一直更侧重于为低功耗性能而设计。

例如,在Cortex-M系列微控制器的架构设计上,就支持睡眠模式和Sleep-on-exit功能(一旦中断处理完成,微控制器便会返回睡眠模式),能够显著降低处理器能耗,如下图所示。

f35f-ivmqpci3659646.png

△ 与Intel 8051相比,Cortex-M系列的能耗明显更低

但显然,ARM的野心不仅仅在低功耗技术上。

此次夺冠的“富岳”,采用ARM的A64FX处理器,体现出了强大的高性能计算能力。

09e7-ivmqpci3659645.png

“富岳”核心的浮点运算部分采用了ARM的指令集,同时使用SVE浮点单元,支持512bit位宽浮点运算,大幅度强化了运算能力。

处理器的架构设计也很特别,由48个计算核心,外加4个辅助核心构成。其一共分为4个CMG 单元,每个单元有13个核心。

据了解,这次制作的A64FX处理器采用7纳米FinFET制程技术生产,内含 87.86 亿个晶体管,性能可达 2.7 TFLOPS。

在计算能力上,“富岳”的计算能力达到了415.5千兆次,达到了目前排行第二的超算Summit的2.8倍。

莫非属于ARM的时代真的要来临了?

苹果采用ARM自研发芯片,英特尔未来路行何方

无独有偶,ARM除了在高性能计算大秀肌肉,苹果方面也有大动作。

在这次2020 WWDC发布会上,苹果的自研ARM芯片可以说是在“平静的水波中投下了一颗陨石”,激起的远不仅仅是涟漪。

7773-ivmqpci3659729.png

事实上,苹果在 2019 年就曾聘用处理器专家Mike Filippo。作为ARM的前任首席结构师,Mike Filippo参与过Cortex A57/A72/A76三款ARM大核心设计,加入ARM之前还是英特尔的首席架构师。

尽管苹果与英特尔的合作长达15年,但乔布斯也曾说过,一个计算架构如果已使用10 年,基本上就已经达到其性能极限。而如今,15年过去了,“牙膏厂”更是激起了苹果自研芯片的动力。

“富岳”夺冠后,有网友表示,似乎英特尔占据半导体行业的情形即将成为过去式。

bc55-ivmqpci3659728.png

英特尔的x86曾经开创了一个时代,但如今,伴随着TMSC推出5nm芯片、采用ARM的超算夺冠、连苹果/Chromebooks/微软都开始使用ARM,似乎x86的时代已经过去。

立刻有网友反驳。

354a-ivmqpci3659800.png

哪怕英特尔的芯片停留在14nm,x86给我的感觉犹在昨日,它的性能甚至超过了某些更小的芯片。更何况,英特尔的10nm芯片要出了。

但无论网友抱持哪一种观点,x86目前仍然是大部分超级计算机的主要处理器体系结构。

在排行前500的超级计算机中,有481个依旧在采用x86运行。相较之下,ARM处理器仅出现在4个TOP 500的系统中。

尽管英特尔庞大的根基和背景表明,其在行业内的地位短期内不会被撼动,但以ARM的发展速度来看,它仍然需要感到一定的危机,并开始尝试突破新的方向。

参考链接https://www.top500.org/news/japan-captures-top500-crown-arm-powered-supercomputer/

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发表于 2020-06-28 19:39 | 显示全部楼层
ARM牛逼  字数补丁 字数补丁 字数补丁
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CDer:001157616
发表于 2020-06-29 05:02 | 显示全部楼层
超算又重新变成人类工业皇冠上的明珠了?

对了,日本人从Sun手里买下来的SuperSPARC怎么不拿来用,又转投ARM阵营了?
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CDer:000400635
发表于 2020-06-29 06:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
得  超算又变高科技了……
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 楼主| 发表于 2020-06-29 06:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
fallenangel2 发表于 2020-06-29 05:02
超算又重新变成人类工业皇冠上的明珠了?

对了,日本人从Sun手里买下来的SuperSPARC怎么不拿来用,又转 ...

很正常,sparc没生态了,而ARM才代表未来
美国cray公司已经开始销售富士通A64FX的计算机给美国国内客户了,未来X86被取代是时间问题
http://www.gpuworld.cn/article/show/709.html
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CDer:001155804
发表于 2020-06-29 07:29 超大游击队员 | 显示全部楼层
当初美国佬如果不禁中国超算芯片,日子会好很多吧!
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CDer:000979950
发表于 2020-06-29 08:20 | 显示全部楼层
这个处理器,评价真是两极分化的厉害
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CDer:000037176
发表于 2020-06-29 09:05 | 显示全部楼层
没有感觉到日本夺冠奇怪或不可思议,毕竟超算500强桂冠也就是在中美日三国之间流转;倒是ARM架构在超算中的应用价值被进一步深化,值得关注。
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发表于 2020-06-29 09:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
cshjh302703 发表于 2020-06-29 06:12
得  超算又变高科技了……

超算本来就是高科技,毕竟科学母机,很多基础学科和应用都需要超算。只是日本之前的超算全是美国芯片,所以不值一提罢了。
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发表于 2020-06-29 09:18 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

Guigui123 发表于 2020-06-29 07:29
当初美国佬如果不禁中国超算芯片,日子会好很多吧!

这话不准确。美国并非让中国用不了美国超算芯片,而是要打击中国人使用美国芯片构建超算,所以芯片禁令就定在那几个超算研发能力最强的中国研究院所和企业身上,而美国人并不禁止卖成品,比如这次中国上榜了226台机器(比美国多113台),其中大部分都是联想使用美国志强处理器制造的商品机,联想卖给中国成品,美国并不禁止甚至还是鼓励的,因为这提高了美国相关厂商的绩效还促进了美国就业,同时研发人员、单位和技术牢牢控制在美国手中,也并未转移到中国,这就是美国最期待的情况。
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CDer:000298083
发表于 2020-06-29 09:20 | 显示全部楼层
日本很会玩抓机会亮相。和诺奖一样,有针对性的做,只是为了显示高科技什么的,正好美国被中国超烦了,玩起了禁这禁那,中国也不好太涮美国面子,日本趁机亮一个,你看我比他们还利害,世界第一。
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发表于 2020-06-29 09:23 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

军事与科技粉 发表于 2020-06-29 09:12
超算本来就是高科技,毕竟科学母机,很多基础学科和应用都需要超算。只是日本之前的超算全是美国芯片,所 ...

谁说日本之前的超算都是美国芯片。日本最先进的超算一直都是采用富士公司的自主芯片,也都在top500前十之内,top500桂冠也就是在美日中三国流转,何来不值一提。顺便一说,中美日三国也是世界上仅有的三个能够从处理器到整机操作系统全面自主的超算强国。
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发表于 2020-06-29 09:28 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

scybliyu 发表于 2020-06-29 09:20
日本很会玩抓机会亮相。和诺奖一样,有针对性的做,只是为了显示高科技什么的,正好美国被中国超烦了,玩起 ...

学谁不好跟印度人学。酸葡萄虚荣心有意义吗?
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 楼主| 发表于 2020-06-29 09:29 超大游击队员 | 显示全部楼层
军事与科技粉 发表于 2020-06-29 09:12
超算本来就是高科技,毕竟科学母机,很多基础学科和应用都需要超算。只是日本之前的超算全是美国芯片,所 ...

世界上第一台10P级超算京,CPU是富士通自主开发的SPARC64 VIIIfx,连接各节点的互联网络同样是自主开发的Tofu 6-D mesh/torus网络。
这次富士通的富岳,更好的7nm 核心CPU,更大带宽的HBM2内存和Tofu D,硬件底子在这里,其实登顶没啥悬念,而且是拿了4料冠军。
这次富岳夺冠的更重要的意义是传统认识上低能耗特性的ARM处理器夺冠,这是非常有标志性意义的
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发表于 2020-06-29 09:35 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

cmgy 发表于 2020-06-29 09:28
学谁不好跟印度人学。酸葡萄虚荣心有意义吗?

装疯买傻,中国第一时你怎么说的?阴阳怪气的。日本一直如此,和印度有什么关系?
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 楼主| 发表于 2020-06-29 09:44 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 Skywin 于 2020-06-30 22:42 编辑
cmgy 发表于 2020-06-29 09:23
谁说日本之前的超算都是美国芯片。日本最先进的超算一直都是采用富士公司的自主芯片,也都在top500前十之 ...


你漏了互联网芯片,在需要连接大量处理节点的HPC领域,互联网络芯片同样是核心技术。
这次富岳能夺冠,而且是四料冠军,自主开发的tofu D互联网络功不可没。
日本从来都是CPU和互联芯片全自研。国内在天河2做到了互联芯片自研。
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发表于 2020-06-29 09:53 超大游击队员 | 显示全部楼层
20年代的超算没个1000p也好意思拿出手?
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发表于 2020-06-29 10:01 超大游击队员 | 显示全部楼层
薛定谔的超算,当中国排名第一时,高科技波函数值坍塌为0,当美日第一时,高科技波函数值为1。
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 楼主| 发表于 2020-06-29 10:02 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 Skywin 于 2020-06-29 10:04 编辑

目前的情况是,超算性能的5个主要领域的冠军,代表线性方程计算linpack(Top500),能耗比Green500,代表微分方程计算的HPCG(实际工程计算),代表大数据性能的Graph500、代表人工智能HPL-AI已被日本超级计算机霸榜,其中富岳占了4个冠军,这绝对是ARM的胜利。
img-992f3062cce7fe4ec9fd53979930eaf9.jpg
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发表于 2020-06-29 10:54 | 显示全部楼层
这玩意还不是完整功能就提前拿出来营销一波,日本鬼子越来越没出息了。
另外,这机器装机性能功耗比14.6G/W,是很糟糕的。
别急,等同样7纳米的a100出来了再比也不迟。
现在没有竞争对手,自己一个人王婆卖瓜,没意思的。
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发表于 2020-06-29 11:13 | 显示全部楼层
不知道这回有计算加速卡一类的设备么……
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 楼主| 发表于 2020-06-29 11:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
马利奥 发表于 2020-06-29 11:13
不知道这回有计算加速卡一类的设备么……

没有,全同构
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发表于 2020-06-29 12:46 | 显示全部楼层
中美的E级超算还没拿出来呢,估计也就是21年就要开始刷榜了,日本这个也还不是完整版,到时候比拼E级才有意义
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 楼主| 发表于 2020-06-29 16:29 超大游击队员 | 显示全部楼层
webweb 发表于 2020-06-29 10:54
这玩意还不是完整功能就提前拿出来营销一波,日本鬼子越来越没出息了。
另外,这机器装机性能功耗比14.6G/ ...

搭载AMD皓龙和英伟达A100计算卡的Selene已经在榜上,排名第7,算力27pflops,大概是富岳的十五分一。
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发表于 2020-06-29 16:36 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败


老办法堆CPU。为争这个名头还是下了血本。
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发表于 2020-06-29 18:04 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

Skywin 发表于 2020-06-29 16:29
搭载AMD皓龙和英伟达A100计算卡的Selene已经在榜上,排名第7,算力27pflops,大概是富岳的十五分一。

那是个ai超算。另外那个机器功耗比20.52G/w,green500第二名
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 楼主| 发表于 2020-06-29 18:27 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 Skywin 于 2020-06-29 18:53 编辑
webweb 发表于 2020-06-29 18:04
那是个ai超算。另外那个机器功耗比20.52G/w,green500第二名


AI算力也是富岳第一,1.4E的半精度
小系统因为节点少,用在网络通讯上的电力自然小很多,功耗比和性能高十五倍的系统比不公平。
按照你这个逻辑,Green500第一名是日本的超算MN-3,能说明MN-3比selene先进?
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发表于 2020-06-29 22:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
军事与科技粉 发表于 2020-06-29 09:12
超算本来就是高科技,毕竟科学母机,很多基础学科和应用都需要超算。只是日本之前的超算全是美国芯片,所 ...

不是的,之前向量机都是用NEC自产的。
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发表于 2020-06-30 00:11 | 显示全部楼层
牙膏厂实至名归。
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发表于 2020-06-30 01:04 | 显示全部楼层
中国好像没公布超算成绩很久了吧?免得美国没面子
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 楼主| 发表于 2020-06-30 07:43 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 Skywin 于 2020-06-30 10:18 编辑
scybliyu 发表于 2020-06-29 16:36
老办法堆CPU。为争这个名头还是下了血本。

富岳的CPU使用4个控制核心和48个SVE512向量计算核心,使用HBM2内存,采用类似显卡的集成封装方式,某种意义来说这玩意就是一个用ARM指令集实现的GPU,所以并不是老办法,而是创新非常多。
另外同时让15万个计算节点协同工作非常不容易,这个堆“CPU”是非常有技术含量的工作,特别是HPCG测试这种偏重复杂计算的场景中,对网络通讯系统压力非常大,富岳的linpack成绩是第二名美国顶点的2.8倍,但是实际场景性能HPCG是顶点的4.8倍。
Tofu D的6D-mesh网络,每片6路输出,每路6.8G/s,总带宽达到40G,每节点双cpu,三路互联接口导出,每接口聚合两路cpu的两路输出,这就是富士通看家的6D超立方连接,制霸HPCG的利器。
说句不好听的,就算中美E级超算出来,在HPCG领域很可能无法撼动富岳的地位。
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发表于 2020-06-30 11:39 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

Skywin 发表于 2020-06-30 07:43
富岳的CPU使用4个控制核心和48个SVE512向量计算核心,使用HBM2内存,采用类似显卡的集成封装方式,某种意 ...

不能类比,什么相当于,类似,不是就不是。
实际上日本超算可用的领域并不多。主要就是用来展示能力的。通常也没有什么新技术,基本上就是优化,堆积。
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发表于 2020-06-30 12:11 超大游击队员 | 显示全部楼层
又开始吹上了。arm做高性能问题很大,core需要更多,单独比较节能,但是数量要比其他构型更多,反而总能耗下不来。另外risc-v的前途比arm好不少。
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 楼主| 发表于 2020-06-30 12:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
scybliyu 发表于 2020-06-30 11:39
不能类比,什么相当于,类似,不是就不是。
实际上日本超算可用的领域并不多。主要就是用来展示能力的。 ...

对,日本的超算都是跑分用的,毫无实用领域
所以美国cray公司是傻子,把集成富士通CPU A64FX Cray CS500卖给美国国内的大学
http://www.gpuworld.cn/article/show/709.html
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CDer:001121650
发表于 2020-06-30 14:15 | 显示全部楼层
中美日的超算实力确实都很强,各有千秋,要硬要分个高下,美帝还是独一档,中日一档,日本目前领先半个身位。
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CDer:000472510
发表于 2020-06-30 14:21 超大游击队员 | 显示全部楼层
这个芯片跟华为的鲲鹏920比怎么样?
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发表于 2020-06-30 14:27 超大游击队员 | 显示全部楼层
Skywin 发表于 2020-06-30 12:12
对,日本的超算都是跑分用的,毫无实用领域
所以美国cray公司是傻子,把集成富士通CPU A64FX Cray CS500 ...

不矛盾啊,卖给美国不是自己需要啊。
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CDer:000782212
发表于 2020-06-30 16:10 | 显示全部楼层
溃败说不上,危机倒是有的,特别是服务器这种利润大头被分蛋糕的可能性很大
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CDer:001163927
发表于 2020-06-30 16:28 | 显示全部楼层
强行不可思议,日本本来就是为了日本东京奥运会而造的这台超级计算机,只不过奥运会推迟了而已。
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CDer:001112352
发表于 2020-06-30 17:31 | 显示全部楼层

RE: 日本超算历时9年重返超算榜首,ARM加持夺冠,英特尔今年多线溃败

新油和米 发表于 2020-06-30 14:15
中美日的超算实力确实都很强,各有千秋,要硬要分个高下,美帝还是独一档,中日一档,日本目前领先半个身位 ...

就一次先出了你就钦定领先半个身位了啊
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