LineShine guida la TOP500 con un progetto solo CPU

Il progetto affida le operazioni scalari, vettoriali, matriciali, di controllo del flusso, di comunicazione e di I/O a un unico ambiente di esecuzione CPU. Così le fasi di simulazione e quelle di AI condividono la stessa gerarchia di memoria e lo stesso stack software.

LineShine è primo nella HPL in doppia precisione e nella HPCG, ma quarto nella HPL-MxP, il test in precisione mista più vicino all'addestramento e all'inferenza dei modelli di AI. TechRepublic ha osservato che un sistema può guidare la classifica principale e restare indietro proprio nel benchmark più legato all'infrastruttura per l'AI.

Che cosa ha vinto davvero LineShine

LineShine si trova al National Supercomputing Center di Shenzhen e ha registrato 2,1984 EFlops di prestazioni HPL sostenute: è il primo sistema solo CPU nella TOP500 a superare i 2 EFlops. El Capitan, al Lawrence Livermore National Laboratory, che deteneva il titolo, è elencato a 1,809 exaflops. Il Global Times ha scritto che LineShine è circa il 20 per cento più veloce di El Capitan.

Il resto della top five era noto: El Capitan secondo, poi Frontier e Aurora negli Stati Uniti e JUPITER in Germania. Le macchine exascale sono ormai distribuite tra Stati Uniti, Europa e Cina, anche se gli Stati Uniti conservano ancora diversi sistemi ai primi posti.

A pieno regime la macchina occupa circa 90 armadi di calcolo e 22.680 nodi, per un totale di oltre 13 milioni di core. Ogni CPU LX2 ha 304 core e ogni nodo ne monta due, con 64 GB di HBM e 512 GB di memoria DDR5. Assorbe circa 42,2 megawatt.

LineShine ha anche preso il primo posto nella HPCG con 22,0049 PFlops, un benchmark che pesa l'accesso alla memoria, la comunicazione e il calcolo sparso più dell'aritmetica densa.

Il benchmark per l'AI racconta un'altra storia

Nella HPL-MxP, che misura le prestazioni in precisione mista, LineShine è quarto con 7,92 exaflops. I sistemi accelerati da GPU hanno fatto meglio sulle operazioni a precisione inferiore tipiche dell'addestramento e dell'inferenza. TechRepublic ha osservato che la HPL misura le prestazioni sostenute in doppia precisione, mentre la HPL-MxP è più vicina all'aritmetica usata in molti carichi di lavoro di AI.

I dati pubblicati insieme ai risultati mostrano che LineShine non include chip avanzati per l'AI.

Addison Snell, citato da mezha.net, ha detto che se gli hyperscaler avessero presentato i loro sistemi, questo "più veloce del mondo" non sarebbe entrato nella top five. Ha aggiunto che il primo posto non lo sorprendeva, ma lo sorprendevano la presentazione e la ricerca di quel riconoscimento.

Nove anni e la decisione di presentarsi

La Cina aveva occupato l'ultima volta il primo posto con Sunway TaihuLight nel 2017, un intervallo che Global Times e Newswise contano entrambi come nove anni. La Cina aveva smesso di presentare sistemi per la classifica nel 2023, dopo anni di controlli statunitensi sull'esportazione di chip e tecnologie di calcolo.

L'editoriale del Global Times ha fatto risalire i controlli al 2015, quando il Dipartimento del Commercio statunitense inserì nella lista quattro centri di supercalcolo cinesi legati a Tianhe-2. Poi ha citato il 2019, quando furono colpiti Sugon e Sunway TaihuLight, e altre sette entità aggiunte nel 2021.

Il New York Times ha citato Jack Dongarra, uno degli organizzatori della TOP500, secondo cui LineShine è "un sistema impressionante". Ha aggiunto che la Cina ha battuto gli Stati Uniti sviluppando un sistema che non dipende dalle GPU, ha riportato il Global Times. Zhang Yunquan, ricercatore dell'Institute of Computing Technology della Chinese Academy of Sciences, ha detto al Global Times che LineShine segue una via puramente CPU sull'architettura ARM, a differenza della maggior parte dei sistemi statunitensi che abbinano CPU e GPU.

Yutong Lu, progettista capo del sistema, ha scritto nel paper su Frontiers of Computer Science che il calcolo scientifico del futuro svolgerà simulazione, addestramento e inferenza di AI, ottimizzazione ed elaborazione dei dati dentro un unico flusso di lavoro continuo.