智东西（公众号：zhidxcom）
编 | 王颖

智东西5月8日消息，美国半导体公司AMD今天宣布，它将与超级计算机之父Seymour Cray创建的公司Cray Research合作，开发一款具有“百万兆”性能的超级计算机Frontier。

Frontier将建在田纳西州橡树岭的橡树岭美国国家实验室，用于天气系统模拟、亚原子粒子建模等。Frontier将占地7300平方英尺，相当于两个篮球场。如果把Frontier的内部电缆和布线平放的话，将从费城一直延伸到纽约市（约144841米）。

AMD和Cray预计，到2021年，Frontier将成为世界上最快的超级计算机，其理论性能超过每秒1.5exaflops（百亿亿次）。当今顶级超级计算机美国的Summit峰值速度为200795 TFlop/s，Frontier的速度将是Summit的50倍，超过160强计算机运算速度的总和。

一、AMD和Cray打造的Frontier究竟有多牛？

在与媒体成员的电话会议上，AMD抛出了一些令人瞠目结舌的数字，比如，Frontier的网络带宽将是普通家庭互联网连接的2400万倍，每秒下载10万部高清电影。

Frontier将采用AMD定制的CPU和GPU技术。AMD称，其超级计算GPU和CPU的设计，推动了Frontier的突破性计算。它的CPU采用定制的AMD Epyc处理器，配备了面向未来高性能计算和AI工作负载的设计的Zen核心架构。

AMD Radeon Instinct产品系列中的GPU采用高性能计算引擎、“广泛的”混合精确操作和高带宽内存，它们通过AMD的Infinity Fabric和Cray Slingshot高带宽系统互连架构连接在一起（一个Epyc处理器连接到四个Instinct显卡）。

AMD表示将为Frontier构建一个高效的直接液体冷却解决方案，并与另一份联合合同将采用“新技术”，包括高密度计算基础设施，以及增强用于GPU缩放和AI的高性能开发工具。

除了AMD的定制图形和处理器组合之外，Frontier还将采用Cray的集装箱式Shasta软件，用于监控、编排、自适应路由、服务质量和拥塞管理。

Cray表示，这些即将与AMD共同开发的工具将利用AMD的Radeon开放计算平台（ROCm），实现Frontier网络接口卡与GPU内存之间的直接通信。Cray的编程环境（PE）是该公司用于高性能计算应用程序的同名软件开发套件，它将与机器学习软件堆栈集成，为时下主流的工具和框架提供支持。

二、Frontier已收到美国能源部2.58亿美元拨款

Frontier是美国能源部百万兆等级运算计划的一个衍生产品，是PathForward计划中的一个拨款项目，旨在加快研发美国百万兆超级计算机所必需的研究。2017年，Frontier项目签署了一份为期三年的合同，AMD公司表示，AMD表示Frontier的合同价值超过6亿美元。截至目前，Frontier项目已经被分配了将近2.58亿美元的资金。除了AMD之外，被选中参与的公司，Cray、英特尔、惠普、IBM和Nvidia，都被要求提供至少占其项目总成本40%的补充融资。

美国能源部在4月开放了两个百万兆系统的申请，作为其超级计算机计划CORAL-2采购的一部分，预算从8亿美元到12亿美元不等。Frontier是CORAL-2的三台后续机器之一，其他机器分别是加利福尼亚利弗莫尔国家实验室的El Capitan和芝加哥阿贡国家实验室的Intel Aurora。美国能源部此前向IBM、英伟达和其他公司提供了4.25亿美元的联邦资金，用于建造El Capitan和Intel Aurora。

据了解，随着Frontier项目的进展，Cray和橡树岭国家实验室将建立一个卓越中心，以“推动协作和创新”，并协助能源应用程序和函数库的移植和调优。该中心将主要负责更新新代码和遗留代码，并提供培训和实践工作场地。

三、中美的超级计算机之争

目前，世界最快的10台计算机中，美国拥5台，分别为Summit、Sierra、Trinity、Titan和Sequoia，中国拥有两台，分别为中国无锡国家超级计算中心的太湖之光（基于双威的SW26010处理器架构）和广州的天河二号，这两台计算机分别排名第三和第四，大约峰值在125petaflops和100petaflops。

中国和美国在超级计算机领域的竞争是非常激烈的。2017年在超计算机TOP500排名中，中国超级计算机的总数首次以202台超过美国的143台。第二年，这一趋势继续加速，根据2018年秋季超级计算机TOP500报告，美国超级计算机的总数下降到108，而中国的超级计算机总数攀升到229。

其他国家则与中美之间的差距较大，排在中国和美国之后分别是，日本31个、英国20个、法国18个、德国17个、爱尔兰12个。

如果AMD能够成功打造Frontier，它将成为美国顶级的超级计算机，但并不一定能成为世界最强大的超级计算机。

中国的三个团队，天津（原型）、济南和北京，也正在积极进行国内竞争，争取在未来7个月内建成中国第一个百万兆系统，而日本的Post-K百万兆计算机的目标部署期为2020年。

结语：国际竞争之“百万兆超级计算机”

从全球趋势来看，超级计算机的竞争越来越激烈，超级计算机TOP500的排名在不断发生变化，但目前，排名前十的竞争还主要集中在中美之间。

现在，超级算机的排名已经成为了各国竞争的重要战略目标，世界各国都已投入到百万兆计算机系统的研发中，未来超级计算机TOP500的排名竞争将更加激烈。

原文来自：VentureBeat