AMD与劳伦斯利弗莫尔实验室（LLNL）今日宣布，搭载AMD芯片的El Capitan超算以1.742百亿亿次浮点运算的性能，登顶半年度的Top500榜单，成为全球已知最快的超级计算机，超越了此前位居榜首的1.3百亿亿次浮点运算的Frontier。而原本位居第二、由英特尔驱动的Aurora系统因未提交新的基准测试成绩而跌至第三位，暗示其部分运行的系统仍在多方面面临故障问题。
El Capitan的规模令人惊叹，该系统拥有11,136个节点，配备了44,544个AMD的MI300A加速处理器（APU）、5.4PB的主内存以及性能卓越的“Rabbit”近节点存储子系统。在基准测试中，El Capitan实现了每秒1.742 exaflops 次运算（百亿亿次浮点运算）的性能，相当于如果按照每秒一次的运算，需要540亿年才能实现（540*365*24*3600）。这个成绩，比榜单上排名第二的系统快了45%。
在高性能Linpack（HPL）基准测试中，El Capitan的实际使用性能（Rmax）达到了1.742百亿亿次浮点运算，这是衡量顶级超级计算机性能的标杆。未来通过进一步的系统调优，Rmax有望进一步提升。该机构表示，在El Capitan被转移到机密网络之前，还将进行一次全面的HPL基准测试。
值得注意的是，HPL中的超级计算机系统性能是以全精度FP64来衡量的。相比之下，以AI为中心的超级计算机则使用更小的数据类型，从而获得更高的“AI百亿亿次浮点运算”评级，但这些评级并不能直接与Top500榜单上的排名相比较。
在满载运行时，El Capitan的功耗超过35兆瓦，能效比为58.89 Gigaflops/watt，在最高效超级计算机的Green500排名中位列第18位。
El Capitan拥有惊人的11,039,616个计算核心（CPU+GPU），分布在44,544个AMD MI300A处理器上。这些APU将CPU和GPU核心集成在同一个物理封装中。每个MI300A芯片包含13个小芯片，其中许多是3D堆叠的，从而创建了一个包含24个Zen 4 CPU核心、一个CDNA 3图形引擎以及总计128GB的八层HBM3内存的单个芯片封装。
总体而言，MI300A芯片拥有1460亿个晶体管，是AMD投入生产的最大芯片。九个计算芯片（混合了5nm CPU和GPU）被3D堆叠在四个6nm基础芯片之上，这些基础芯片作为活跃的中介层，处理内存和I/O流量等功能。您可以深入了解El Capitan的拓扑结构。该架构采用缓存一致性内存来减少CPU和GPU之间的数据移动，这通常比计算本身消耗更多的功率，从而降低延迟并提高性能和能效。它还极大地简化了旧代码的移植和新代码的创建。
HPE采用其Shasta架构构建了El Capitan系统，该架构由高密度液冷EX4000机柜和EX225a加速器刀片组成，通过Slingshot-11网络互连连接在一起。这一平台还为美国能源部（DOE）的其他两台百亿亿次超级计算机提供了动力：此前世界上最快的超级计算机Frontier以及屡遭推迟、由英特尔芯片驱动的Aurora。这使得HPE在Top500榜单上占据了前三名，且这三台机器都是榜单上首批且仅有的百亿亿次级别系统。
相比之下，El Capitan比Top500榜单上排名第二的超级计算机Frontier快45%。现在，由AMD驱动的Frontier在Top500榜单上排名第二，为AMD再添一枚荣誉勋章——AMD的芯片驱动了世界上两台最快的超级计算机。有趣的是，Frontier超级计算机也提交了新的基准测试结果，达到了1.353百亿亿次浮点运算，高于此前提交的1.194百亿亿次浮点运算。其理论峰值性能也从1.714百亿亿次浮点运算提升到了2.055百亿亿次浮点运算。
虽然El Capitan现在是世界上已知最快的超级计算机，据推测中国应该也拥有多台百亿亿次级别的机器。但这些机器并未被提交至Top500榜单。
令人惊讶的是，美国能源部并未为英特尔的Aurora提交新的基准测试结果。六个月前，Aurora的提交使其在Top500榜单上稳居第二，但当时该系统并未完全运行。相反，基准测试仅包含了87%的系统活跃度。当时，英特尔表示Aurora存在诸多硬件问题，包括硬件和冷却系统故障、操作错误以及网络不稳定等。未提交新的测试结果意味着这些问题尚未得到完全解决。不过，Aurora在以AI为中心的HPL-MxP混合精度基准测试中仍保持领先，成为世界上已知最快的AI超级计算机，性能达到10.6 AI百亿亿次浮点运算。
事实上，在Top500榜单前十名中，有五台超级计算机由AMD驱动，三台由英特尔驱动，一台由英伟达驱动，而日本定制构建的Arm Fugaku也占据了一席之地。LLNL还评论称，就类似规模而言，该系统是部署成本效益最高的系统，这表明El Capitan不仅是世界上最快的超级计算机，而且在技术前沿也是最经济的。
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