Com Linux e AMD, supercomputador Frontier supera 1 exaflop de desempenho

A lista Top500 dos supercomputadores mais rápidos do mundo acaba de chegar à 59ª edição. A liderança ficou para o Frontier, que tem mais de 9.400 CPUs AMD e sistema operacional Linux. O detalhe mais notável é que a máquina conseguiu superar a impressionante marca de 1,1 exaflop por segundo no desempenho.

Em outras palavras, o Frontier é o primeiro supercomputador verdadeiramente exascale do mundo. Esse título, por assim dizer, é dado às máquinas que conseguem alcançar ou ultrapassar 10¹⁸ operações de ponto flutuante por segundo.

Isso equivale a 1 quintilhão, ou seja, a 1.000.000.000.000.000.000 de operações por segundo!

O termo “verdadeiramente” foi usado acima porque o supercomputador Fugaku já havia atingido a marca de 1 exaflop, mas só o fez por dois segundos. Já o Frontier foi o primeiro a marcar 1,102 exaflop no teste de benchmark HPL (High-Performance Linpack).

Com isso, o Fugaku, que vinha liderando o Top500, caiu para a segunda posição do ranking. O seu desempenho é menor, mas ainda bastante impressionante: 442 petaflops por segundo — 1 petaflop corresponde a 1 quatrilhão de operações de ponto flutuante por segundo.

A lista dos dez primeiros supercomputadores da atual edição do Top500 é esta:

A configuração do Frontier

Para alcançar tamanho feito, é óbvio que o Oak Ridge National Laboratory (ORNL), entidade responsável pelo projeto, teve que investir em hardware. E bota hardware nisso!

O Frontier é formado por 74 torres HPE Cray EX que, juntas, abrigam 9.408 nós. Cada nó é composto por uma CPU AMD Epyc de terceira geração e quatro aceleradores gráficos AMD Instinct MI250X. São mais de 9.400 CPUs e mais de 37.000 GPUs, portanto.

As especificações incluem ainda 512 GB de memória DDR4 por nó, sistema de armazenamento com cerca de 700 petabytes e taxa de gravação de até 5 terabytes por segundo, além de 145 quilômetros de cabos de rede. A eficiência energética é de 52,23 gigaflops por watt.

Para orquestrar tudo isso, o Frontier conta com um sistema operacional baseado em Linux. Mas isso não é exatamente uma surpresa. Praticamente todos os atuais supercomputadores Top500 rodam Linux. A relativa facilidade de otimização do sistema para tarefas de alto desempenho está entre as explicações para isso.

Não vai terminar por aí. O Frontier deve ser otimizado nos próximos meses pelo ORNL, tanto no hardware quanto no software, para atingir a marca de 2 exaflops. O supercomputador será operado pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos.