6月12日,國際TOP500組織(Top500.org)正式發布第65期全球超級計算機500強榜單,AMD處理器驅動的超級計算機首次包攬榜單前兩位,成為最大贏家。但英特爾仍以294套系統的絕對優勢保持整體市占率第一,全球超算市場呈現“雙雄爭霸”新格局。
AMD實現歷史性突破,前兩名首次易主
根據榜單數據,“埃爾卡皮坦” (El Capitan)系統在HPL基準測試中以1.742EFlop/s的峰值算力位居第一。該超算位于美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室Lawrence Livermore National Laboratory),基于 AMD 第四代 EPYC處理器(24 核,1.8 GHz)和 AMD Instinct MI300A 加速器,擁有 11,039616 個計算核心,運行于HPE Cray EX255a 架構下,并使用HPE Slingshot 網路互連技術,能效達到58.9 Gigaflop/瓦。該系統在 HPCG 基準測試(旨在評估高性能計算系統在解決線性方程組問題時的性能表現)中的測算速度也達到了17.41Petaflop/s。
緊隨其后的是田納西州橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的“前沿”(Frontier) 系統超級計算機,采用的是 HPE Cray EX235a架構,配備 AMD 第三代 EPYC 64 核 2GHz 處理器和AMD Instinct 250X GPU。共有8699904個CPU和GPU核心,并同樣借助于HPE Slingshot 11網絡進行數據傳輸,Rmax 性能為 1.353 ExaFLOPS。
TOP10的其余排名如下:
第三名,“極光”(Aurora)系統以1.012EFlop/s的HPL性能排名第三。該超算安裝在美國伊利諾伊州的阿貢國家實驗室(Argonne Leadership Computing Facility),也是由美國能源部(DOE)運營。Aurora 基于HPE Cray EX網絡和Slingshot 互連技術,整合了21248個Intel Xeon Max系列CPU、63744個Intel Max系列GPU、20.42PB內存。
第四名,“木星增強器”(JUPITER Booster) 系統以793.4PFlop/s的HPL性能排名第四。該系統安裝在德國于利希的超級計算中心(EuroHPC/Jülich Supercomputing Centre),由于利希超級計算中心運營。它基于 Eviden 的 BullSequana XH3000 直接液冷架構,并采用NVIDIA Grace Hopper 超級芯片。目前,該系統僅部分投入了運行,因此該性能并非完全性能。
第五名,“鷹” 系統(Eagle)以561PFlop/s的HPL性能排名第五。該超算安裝在微軟Azure云平臺上,并且它依然是Top500超算中最高排名的云計算系統。這款微軟NDv5系統的強大性能,源于英特爾Xeon Platinum 8480C處理器和英偉達(NVIDIA) H100 GPU加速器的結合。
第六名,HPC6 系統以477.9PFlop/s的HPL性能排名第六。該超算安裝在意大利費雷拉埃爾博尼奧內的埃尼公司(Eni SpA)中心,基于HPE Cray EX235a系統,整合了針對HPC和AI優化的第三代AMD EPYC CPU,并配備AMD Instinct 250X加速器和HPE Slingshot互聯技術。
第七名,“富岳” 系統(Fugaku)憑借其442PFlop/s的HPL性能排名第七。該超算安裝在日本神戶的理研計算科學研究中心(R-CCS),基于 2.2GHz Fujitsu A64FX 48C處理器,Tofu interconnect D互聯,共計擁有7630848個核心。此外,該超算還以 16 Teraflop/s 的性能成為 HPCG 基準測試中速度第二快的系統。
第八名,“阿爾卑斯”(Alps) 系統憑借434.9PFlop/s的HPL性能排名第八。該超算位于瑞士國家超級計算中心 (CSCS) ,采用 HPE Cray EX254n 系統,配備英偉達Grace 72C和英偉達GH200超級芯片以及 Slingshot 互連技術。
第九名,LUMI 系統以380PFlop/s的HPL性能排名第九。該超算安裝在芬蘭 CSC 的 歐洲高性能計算中心(EuroHPC),基于HPE Cray EX235a系統,AMD第三代EPYC 64C 2GHz處理器,AMD Instinct MI250X加速器,Slingshot-11網絡。
第十名,“萊昂納多” (Leonardo)系統以241.2Petaflop/s的HPL性能排名第十。該超算安裝在意大利CINECA。它是一套Atos BullSequana XH2000系統,處理器為英特爾Xeon Platinum 8358 32C 2.6GHz,并配備了英偉達A100 SXM4 40 GB,互連接口為四軌英偉達HDR100 Infiniband。
AMD占前十半壁江山,英特爾仍主導整體市場
在榜單前十名中,AMD和英特爾處理器是排名前十的系統的首選。其中四個系統使用 AMD 處理器(El Capitan、Frontier、HPC6 和 LUMI),三個系統使用英特爾處理器(Aurora、Eagle、Leonardo)。
Alps 和 JUPITER Booster 依靠英偉達Grace Hopper超級芯片,而Fugaku 則繼續使用基于ARM的富士通專有A64FX處理器。排名前十的計算機中有七臺(El Capitan、Frontier、Aurora、HPC6、Alps、LUMI 和 JUPITER Booster)使用了Slingshot互連技術,另外兩臺(Eagle 和 Leonardo)使用了Infiniband互連技術。Fugaku保留了其專有的Tofu互連技術。
盡管在頭部系統競爭中落后,英特爾仍以294套系統的數量保持整體市占率第一(58.8%),但較2023年11月的322套減少28套,延續近年下降趨勢。AMD則以173套系統(34.6%)緊隨其后,較上期增加32套,兩者差距持續縮小。
榜單顯示,全球超算正加速向異構計算轉型,AMD在GPU加速領域的優勢助力其快速崛起?;谟ミ_處理器的系統目前在榜單上出現了13 臺,另有9 臺系統使用其他Arm 架構CPU,還有6 臺使用IBM Power9 或中國的Sunway 架構等其他處理器。
中國不再更新,總上榜數仍居第二
雖然中國和美國再次成為TOP500榜單上參賽數量最多的國家,但中國超算由于不再參與該HPL基準測試的數據更新,沒有系統進入前十,目前神威太湖之光排名跌至第21名,天河2A則跌至了第31名。
美國新增兩臺系統,使其參賽系統總數達到173臺。前三名的超級計算機均由美國能源部實驗室運營,均屬于百億億次(Exascale)級系統。
中國與上一屆榜單一樣,沒有新增任何系統,整體上榜數量有所下降,從上一屆的63臺減少到46臺。德國繼續縮小差距,目前有43臺系統上榜,位列第三。
按大洲劃分,北美以187臺系統位居榜首,其次是歐洲(163臺),亞洲(135臺)。
異構計算與能效比成關鍵
榜單分析指出,全球超算正呈現三大趨勢:
異構架構普及:前十大系統均采用CPU+GPU/加速器架構,AMD MI250X與NVIDIA A100/H100加速卡成為主流配置。
能效比競爭加劇:新晉榜單的日本“富岳”系統以28.3 GFlops/W能效比領跑綠色超算榜單,較上期提升12%。
量子計算融合:德國于利希研究中心的JUPITER系統首次集成量子計算模塊,探索混合架構新路徑。
TOP500榜單編輯杰克·唐加拉(Jack Dongarra)表示:“AMD的突破不僅是產品成功,更體現HPC領域對能效、擴展性和異構計算整合能力的綜合要求。隨著E級超算時代來臨,單一廠商壟斷格局已被打破。”
全球超算競爭已進入多極化新階段,AMD與英特爾的博弈將持續重塑HPC產業生態,而中國超算在自主架構領域的深耕,則為全球技術多元化發展提供重要支撐。