美國再砸6億美元造E級超算，2023年問世，算力蓋世
美國能源部宣布建設新的“E級”超算 El Capitan，算力將達到 1.5EP，預計 2023 年上線，是現有最快超算算力的 10 倍，超過目前“超算 500”榜單上前 10 名的算力總和，同時實現了 4 倍的能效提升。但新超算將使用什么 CPU 和 GPU，目前尚不得而知。
美國能源部（DOE）和國家核安全局近日宣布，超算制造商 Cray 的 Shasta 超級計算平臺將成為 El Capitan 的支柱。這臺美國軍火庫中新的首屈一指的超級計算機將達到 1.5 EP 的算力，比現有最快的超級計算機快 10 倍。
一、El Capitan 算力將達 1.5EP，尚未透露 CPU/GPU 配置
El Capitan 將使用人工智能和機器學習以前所未有的規模和速度進行 3D 模擬任務，并且在現有超級計算機基本上不可能達到的分辨率下進行。目前的超級計算機在性能最高可達 400petaFLOPS，可在 200petaFLOP 級別上內提供持續算力。（1E=1000P）
目前世界上最快的 10 臺超算中，有 4 臺歸美國能源部所有。該部已向 Cray 授予了價值 6 億美元的合同，用于構建基于 Shasta 架構，Slingshot 互聯和軟件平臺的系統。該系統為能源部的在建的其他“E級”超級計算機 Aurora 和 Frontier 提供動力的平臺。
其中 Aurora 配備了尚未公開的“未來的”Intel Xeon 處理器、尚未發布的 Xe 圖形架構，以及 Optane Persistent DIMM。Frontier 則采用下一代 AMD EPYC 處理器和 Radeon Instinct GPU。這些系統都沒有使用英偉達的 GPU，而英偉達 GPU 一直是超級計算機的主流選擇。
目前同樣不確定英偉達的 GPU 是否會出現在 El Capitan 中。美國能源部也還沒有最終決定 El Capitan 將使用哪家公司的處理器，這很奇怪，因為目前已經公布了性能預測，而且超算的設計看來已經進入了最后階段，不過目前所知的是，El Capitan 使用的架構將遵循 Shasta 平臺架構中 GPU 和 CPU 的標準組合。
Shasta 架構目前僅支持 Intel、AMD 和 Nvidia CPU/加速器，所以看上去應該不會使用 IBM 的 POWER 或 ARM 的處理器。制造商 Cray 表示，將在稍后公布 El Capitan 使用的 CPU 和 GPU。
功耗僅 40 兆瓦，能效四倍提升
最強算力、“E級”這些熱詞總是令人印象深刻，但功率效率對于超級計算也很重要。因為目前美國能源部尚未公布哪些處理器和 GPU，該機構稱 El Capitan 的功率大約 40 兆瓦，效率是 Sierra 的四倍，Sierra 是該機構目前最快的超級計算機。提高效率主要是網絡，水冷和軟件優化（AI / ML）的結果。
在去年的超級計算機大會上，我們有機會近距離觀察 Shasta 平臺。美國能源部尚未透露 El Capitan 將使用多少機架，如果該超算的刀片機架首尾相連，長度將比優勝美地國家公園中的 3600 英尺高的酋長巖（El Capitan）山峰高三倍。該超算的名字正是由來于此。
El Capitan 將使用有四個節點的 Shasta 計算 blade。每個節點目前最多可容納 8 個計算插槽和完整的內存 DIMM 和網絡。制造商 Cray 已經表明其 Shasta CPU、GPU 和網絡刀片的當前一代產品將不會在 Frontier 超算中繼續使用。目前還不清楚 El Capitan 的動力來源是 Cray 當前一代還是下一代計算技術。
與當前一代一樣，Cray 將使用其專有的 Slingshot 結構將節點連接到集成的架頂式交換機上，這些交換機中包括 Cray 設計的 ASIC，每個交換端口數據吞吐量為 200 Gb / s。網絡結構使用增強的低延遲協議，利用智能路由機制緩解擁塞。還支持光鏈路互聯。該系統將與未來版本的 Cray CluserStor 存儲服務搭配使用。
Cray 還將開發新的軟件堆棧，一旦 ElCapitan 完全構建完畢，就可以立即部署。Cray 正與所有相關機構合作，建立一個“卓越計算中心”，對現有的軟件代碼進行優化，以便在 2023 年搭建完成時與 El Capitan 實現合作。
El Capitan 的構建標志著超算制造商 Cray 又一次巨大的勝利，目前該公司一共拿到的 Shasta 訂單額達到了 15 億美元。El Capitan，Aurora 和 Frontier 將共同角逐世界最快的超級計算機榜單，這使得 Cray 在超級計算競賽中處于領先地位。
此外，Shasta 平臺也可用于標準數據中心和高性能計算平臺的部署，類似的系統可能將很快出現在數據中心里，可能就在你的身邊。