Официально эру экзафлопсных вычислений открыл не так давно суперкомпьютер Frontier, показавший в тестах устоявшуюся производительность на уровне 1,102 Эфлопс. Хотя неофициально более мощные машины уже год как работают в Китае, США готовит им достойного противника. Это система El Capitan, которая монтируется в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LLNL) в Нью-Мексико. Даже тестовая платформа, состоящая всего из трёх шкафов, уже попала Топ-200 наиболее мощных HPC-систем на планете.

Как и Frontier, основу El Capitan составляют вычислительные узлы HPE Cray EX235a, в которых установлены процессоры AMD EPYC третьего поколения (Milan) и ускорители Instinct MI250X. Три тестовых шкафа получили названия rzVernal, Tioga и Tenaya, и в свежий список TOP500 вошли все трое. Быстрейшей оказалась rzVernal, занявшая 123 место с результатом 4,1 Пфлопс, Tioga расположилась на 135- месте (3,67 Пфлопс), а Tenaya показала всего 2,86 Пфлопс, но и этого хватило для 200 места.

Тестовые стойки El Capitan. Источник: LLNL

В 2008 году для преодоления планки в 1 Пфлопс потребовалось целое здание и система с 12960 чипами IBM Cell и 6948 процессорами AMD Opteron (IBM Roadrunner). Сегодня втрое-вчетверо быстрее работает один шкаф, включающий в себя от двух до пяти стоек. Когда El Capitan будет полностью введён в строй полностью в 2023 году его производительность должна составить свыше 2 Эфлопс. Впрочем, нынешний лидер TOP500 в лице Frontier также может приблизиться к этому рубежу.

Каждый узел El Capitan содержит пару 64-ядерных процессоров AMD EPYC 7003, а также восемь OAM-модулей Instinct MI250X, поэтому удивляться «способностям» новой системы не стоит — один такой модуль развивает 45-90 Тфлопс, в зависимости от типа вычислений, а в менее точных форматах может показать и свыше 3500 Тфлопс. В качестве интерконнекта используется фирменная сеть Cray Slingshot 11, каждый узел оснащается четырьмя адаптерами. Разумеется, при такой плотности размещения мощностей охлаждение может быть только жидкостное.

Конструкция узла HPE Cray EX235a. Источник: HPC Wire

По оценкам некоторых экспертов, у США будет лишь два с небольшим года для того, чтобы удержать ведущие позиции в HPC-сегменте, поскольку к 2025 году число китайских систем экзафлопсного класса может вырасти до 10. При этом и у SunWay (ShenWei) OceanLight, и у Tianhe-3 вполне может выявиться потенциал для модернизации. Но тем интереснее будет битва за Зеттафлоп. Возможно, потесниться в итоге придётся и Arm, и x86.

Администрация по ядерной безопасности Министерства энергетики США (NNSA) сообщила о завершении проекта по установке в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) в Нью-Мексико холодильного оборудования для своих будущих экзафлопсных суперкомпьютеров.

Проект включает установку градирен для охлаждения и оборудования в LANL, благодаря чему была удвоена охлаждающая способность Центра моделирования и симуляции им. Николаса С. Метрополиса (прежнее название — Стратегический вычислительный комплекс, Strategic Computing Complex), где размещены компьютерные системы для высокопроизводительных вычислений (HPC).

Новая система обеспечит оперативную поддержку оборудования для нескольких суперкомпьютеров экзафлопсного класса. Этот проект также обеспечит охлаждение теплой водой следующего суперкомпьютера лаборатории с расширенной архитектурой Crossroads. Система охлаждения дополняет проект разработки NNSA Exascale Atomistic capability for Accuracy, Length, and Time (EXAALT).

В NNSA заявили, что проект был завершен на 10 месяцев раньше срока и обошёлся дешевле на $20 млн, чем предполагалось ранее. В настоящее время лаборатория LLNL работает над проектом по запуску суперкомпьютера El Capitan, который будет установлен на объекте.

В августе прошлого года NNSA решила совершить переход в облако с помощью своей платформы Enterprise Secure Network (ESN) для размещения секретных приложений. Тем не менее, она по-прежнему придерживается взятого на себя обязательство создать суперкомпьютеры для моделирования испытаний ядерного оружия.