NVIDIA、IBM:美國超算超越中國的希望

2025-05-02 03:49:25

    泡泡網顯卡頻道11月19日 「天河二號」勇猛四連冠，實在可喜可賀，不過明眼人都知道，儘管我們也有自己的很多創新之處，但高性能計算技術的核心，都把握在太平洋對岸的美利堅手中，而且人家看中的不是一時奪冠之快，而是更長遠的未來。

    過去的幾年間，美國國防部旗下DAPRA(先進技術研究計劃局)已經多次巨資贊助IBM、Intel、NVIDIA、AMD等廠商，研發下一代高性能計算技術，力爭提高几個數量級。現在，成果似乎出來了。美國國防部正在打造兩臺新的超級計算機「Summit」「Sierra」，預計分別安置在美國橡樹嶺、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室，取代現在服役的Titan、Sequoia。

    這項總投資達3.25億美元的宏偉規劃實現後，美國優異超算的性能將達到幾百PFlops的級別，也就是幾十億億次浮點計算，是天河二號好多倍。

    最關鍵的是，人家的軟硬體技術都來自美國本土公司，尤其是NVIDIA Volta GPU、IBM Power9 CPU。

    IBM雖然賣掉了晶片業務和工廠，但最根本的技術研髮絲毫不會受影響，反而會更強大，這也是Power9第一次被公開提及。

    目前對其所知甚少，但是IBM之前提到過，下一代Power會強化加速器的使用，這也是當今超算的流行風，而架構方面將是Power8的延續和強化。

    NVIDIA Volta同樣情報匱乏。NVIDIA目前的架構是Maxwell(麥克斯韋)，下一代是Pascal(帕斯卡)，引入非常適合超算的3D堆棧內存和NVLink直連總線，然後就是另起爐灶、全新打造的Volta(伏打)。

    Volta將繼承Pascal的這兩項革命技術，IBM Power9也將是第一個可通過NVLink總線與其互聯的處理器架構，帶寬可高達80-200GB/s，而且延遲和功耗都很低。

    3D堆棧內存方面，NVIDIA宣稱它相比目前的技術可將容量擴大3倍，帶寬提高4倍(達到TB/s的級別)、能效提升4倍。

Pascal測試平臺

NVLink直連總線、3D堆棧內存

    Summit、Sierra兩臺超算都將基於NVIDIA、IBM的新架構打造，前者計劃配備3400個節點，峰值性能可達150-300PFlops，也就是最多30億億次浮點計算每秒，而天河二號的峰值是5.5億億次。

    只需要4個節點，它就能躋身如今的超級計算機500強。

    Sierra也能超過100PFlops，相當於兩個天河二號。當然這裡說的都是峰值性能，實際最大性能還不清楚。

    Summit將取代的Titan基於AMD推土機、NVIDIA克卜勒架構，性能可提升最多10倍，而功耗增加約10％。

    值得一提的是，Titan也是NVIDIA Tesla加速卡第一次真正在超算中閃光，更是GeForce GTX Titan顯卡命名的來源。

Summit

Sierra

    Sierra取代的Sequoia則是經典的IBM藍色基因架構，這也意味著它的光榮終結。Summit系統預計2017年上線，然後經過測試、驗證後，2018年開放給公眾，到時候幾乎必然會成為新的超算之王。■