Chiński LineShine wygrywa TOP500 dzięki układowi opartemu tylko na CPU

Operacje skalarne, wektorowe, macierzowe, sterowania przepływem, komunikacji i wejścia-wyjścia trafiają do jednego środowiska wykonawczego CPU. Dzięki temu symulacje i etapy AI korzystają z jednej hierarchii pamięci i jednego stosu oprogramowania.

LineShine prowadzi w HPL dla podwójnej precyzji i w HPCG, ale w HPL-MxP zajmuje czwarte miejsce. To test mieszanej precyzji, bliższy trenowaniu i wnioskowaniu AI. TechRepublic zauważył, że system może przewodzić głównej liście, a mimo to zostawać w tyle w teście ściślej związanym z infrastrukturą AI.

Co LineShine faktycznie wygrał

Maszyna stoi w Narodowym Centrum Superkomputerowym w Shenzhen i osiągnęła 2,1984 EFlops trwałej wydajności w HPL. To pierwszy system wyłącznie procesorowy na liście TOP500, który przekroczył 2 EFlops. El Capitan w Lawrence Livermore National Laboratory, poprzedni lider, ma w zestawieniu 1,809 eksaflopa. Global Times podał, że LineShine był około 20 proc. szybszy od El Capitana.

Reszta pierwszej piątki wyglądała znajomo: drugi El Capitan, potem Frontier i Aurora w USA oraz JUPITER w Niemczech. Maszyny eksaskalowe są dziś rozproszone po USA, Europie i Chinach, choć Stany Zjednoczone nadal mają kilka najwyżej sklasyfikowanych systemów.

W pełnej konfiguracji maszyna zajmuje około 90 szaf obliczeniowych i 22 680 węzłów obliczeniowych, czyli ponad 13 mln rdzeni procesorów. Każdy procesor LX2 ma 304 rdzenie, a każdy węzeł mieści dwa takie układy, obok 64 GB pamięci HBM i 512 GB pamięci DDR5. System pobiera około 42,2 MW.

LineShine zajął też pierwsze miejsce w HPCG z wynikiem 22,0049 PFlops. Ten test kładzie nacisk na dostęp do pamięci, komunikację i obliczenia rzadkie, a nie na gęstą arytmetykę.

Test AI opowiada inną historię

W HPL-MxP, który sprawdza wydajność mieszanej precyzji, LineShine był czwarty z 7,92 eksaflopa. Systemy z akceleratorami GPU wypadły lepiej w operacjach niższej precyzji, typowych dla trenowania i wnioskowania AI. TechRepublic zauważył, że HPL mierzy trwałą wydajność podwójnej precyzji, a HPL-MxP jest bliższy arytmetyce wielu zadań AI.

Dane opublikowane razem z wynikami pokazują, że LineShine nie zawiera zaawansowanych układów AI.

Addison Snell, cytowany przez mezha.net, powiedział, że gdyby hiperskalerzy zgłosili swoje systemy, ten „najszybszy na świecie” nie wszedłby do pierwszej piątki. Nie zdziwiło go pierwsze miejsce maszyny, zdziwiło go samo zgłoszenie i to, że ktoś zabiegał o uznanie.

Dziewięć lat i decyzja o zgłoszeniu

Chiny ostatni raz miały lidera w 2017 roku, gdy pierwsze miejsce zajmował Sunway TaihuLight. Global Times i Newswise liczą tę przerwę na dziewięć lat. Chiny przestały zgłaszać systemy do rankingu w 2023 roku, po latach amerykańskich kontroli eksportowych na chipy i technologię obliczeniową.

W artykule wstępnym Global Times cofa kontrole do 2015 roku, gdy Departament Handlu USA wpisał na listę cztery chińskie centra superkomputerowe związane z Tianhe-2. Gazeta wymienia też 2019 rok, gdy objęto Sugon i Sunway TaihuLight, oraz siedem kolejnych podmiotów dodanych w 2021 roku.

The New York Times zacytował Jacka Dongarrę, jednego z organizatorów listy TOP500, który nazwał LineShine „imponującym systemem”. Dodał, że Chiny przebiły USA, budując maszynę niezależną od GPU, podał Global Times. Zhang Yunquan, badacz Instytutu Technologii Obliczeniowej Chińskiej Akademii Nauk, powiedział Global Times, że LineShine obrał czysto procesorową drogę na architekturze ARM, inaczej niż większość systemów w USA, które łączą CPU z GPU.

Yutong Lu, główny projektant systemu, napisał w pracy w „Frontiers of Computer Science”, że przyszłe obliczenia naukowe będą prowadzić symulację, trenowanie i wnioskowanie AI, optymalizację oraz przetwarzanie danych w jednym ciągłym procesie.