Top500超級電腦大洗牌！採AMD方案的Frontier奪下榜首，效能領先前冠軍約1.5倍

在最新公布的Top500超級電腦排名中，採用AMD EPYC處理器Instinct加速器的Frontier不但成為首台達到Exascale的超級電腦，更勇奪Top500、Green500、HPL-AI等多項效能排行榜冠軍。

效能海放前任冠軍

隸屬美國能源部的橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的Frontier超級電腦，採用AMD第3代EPYC處理器與AMD Instinct MI250x加速器作為建置基礎，並在2022年6月公布的Top500超級電腦排名中，以1.102 EFLOPS的效能表現，成為世界上首台Exascale超級電腦，勇奪Top500全球超級電腦效能榜首。

其中衡量電腦效能的單位FLOPS是Floating-Point Operations per Second的縮寫，代表每秒能執行的浮點運算次數，舉例來說，如果1個人每秒可以完成1次含有小數點的加法運算，就代表他的運算速度為1 FLOPS。而E或Exa的數量集代表1後面接了18個零，也就是說達到Exascale的1 EFLOPS代表運算速度高達每秒1,000,000,000,000,000,000次！

Frontier與前任冠軍的富岳（Fugaku）的0.44201 EFLOPS相比，領先幅度達到驚人的149%，簡單說Frontier的效能成績大約等於2.5台富岳的輸出，更誇張的是，需要集結排行榜上第2~8名等總共7台超級電腦的效能，才能達到超越Frontier的1.3433 EFLOPS。雖然不能重現電影《葉問》中的經典台詞「我要打10個」，但是能夠1挑7也算很厲害了。

▲ 美國能源部橡樹嶺國家實驗室的Frontier超級電腦在2022年6月最新公布的Top500超級電腦排名中，以大幅領先優勢奪得Top500榜首。

▲ Frontier採用AMD第3代EPYC處理器，整套系統由多達8,730,112個處理器核心所構成。

▲ 採用CDNA2架構的Instinct 200系列是世界上最快的HPC和AI運算加速器之一。

▲ Frontier具有1.68565 EFLOPS理論性能（Rpeak），而實際測試中可達到的實際性能（Rmax）也高達1.102 EFLOPS，領先第2名的富岳1倍以上。

電力效率也拿冠軍

Frontier的測試與開發系統（TDS，Test & Development System）在衡量系統節能表現的Green500排行榜奪冠創下62.68 GFLOPS/W電力效率，而實際的首台Frontier則以55.23 GFLOPS/W的成績位居第2。

另一方面Frontier的混合精度運算效能也在High-Performance Linpack-Accelerator Introspection（HPL-AI）測試中以6.86 EFLOPS的成績奪冠。

根據美國能源部官方網站的資料，Frontier能夠協助解決最複雜的科學研究問題，讓科學家建立更真實的地球和氣候模型、研究新材料與相關的奈米科學、建造未來的核融合發電廠、研究宇宙中從粒子物理學到恆星的形成，並透過超級電腦維繫核威懾等任務，以確保美國的安全。

▲Frontier測試與開發系統以及本尊分別在Green500位居一二。

橡樹嶺領先運算中心科學總監Bronson Messer表示，基於AMD與HPE的Frontier超級電腦代表著科學界與高效能運算（HPC）產業的巨大進步，我們與AMD的合作對於我們部署領先全球的運算科學平台至關重要。Frontier超級電腦藉由更強大的AMD處理器與AMD Instinct加速器，以及進階的AMD ROCm 5開放軟體平台的綜合效能，提供研究人員所需的一切效能，推動科學研究造福全人類。

接下來Frontier將進行系統測試與驗證，預計於2022年稍後進行最終驗收，並初步開放科學使用存取，到了2023年初則會全面為科學使用開放。

更多關於Frontier的資訊，可以參考橡樹嶺國家實驗室的特設網頁。