จีนขึ้นอันดับ 1 TOP500 ด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ LineShine ทะลุ 2 ExaFLOPS ครั้งแรกของโลก ใช้ CPU ล้วนไม่มี GPU

การจัดอันดับ TOP500 ประจำเดือนมิถุนายนล่าสุด ซึ่งเป็นการจัดอันดับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุด 500 อันดับของโลก ได้สร้างประวัติศาสตร์หน้าใหม่ให้กับวงการ HPC (High Performance Computing) เมื่อซูเปอร์คอมพิวเตอร์จากจีนอย่าง LineShine สามารถก้าวขึ้นสู่ตำแหน่งอันดับ 1 ของโลกได้สำเร็จ

จุดเด่นสำคัญคือ LineShine กลายเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกที่สามารถทำประสิทธิภาพการประมวลผลแบบ FP64 (Double Precision) ได้เกิน 2 ExaFLOPS ในการทดสอบมาตรฐาน HPL (High Performance Linpack) โดยทำได้ถึง 2.198 ExaFLOPS

ตัวเลขดังกล่าวแซงหน้าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ระดับ Exascale ของสหรัฐฯ อย่าง El Capitan, Aurora และ Frontier ที่เคยครองอันดับต้น ๆ ของโลกก่อนหน้านี้

เครื่องแรกของโลกที่ทะลุ 2 ExaFLOPS แบบ Sustained

LineShine มีประสิทธิภาพสูงสุดตามทฤษฎี (Peak Performance) อยู่ที่ 2.736 ExaFLOPS และสามารถรักษาประสิทธิภาพจริงได้ประมาณ 80% ของค่าสูงสุด ซึ่งถือเป็นอัตราการใช้ทรัพยากรที่สูงมากสำหรับระบบขนาดใหญ่ระดับนี้

สิ่งที่น่าสนใจคือระบบทั้งหมดใช้พลังประมวลผลจาก CPU เพียงอย่างเดียว โดยไม่มีการใช้ GPU หรือ AI Accelerator ใด ๆ เข้ามาช่วยในการคำนวณคะแนน FP64

ในยุคที่ศูนย์ข้อมูลและระบบ AI ส่วนใหญ่หันไปใช้ข้อมูลแบบ FP8 หรือ INT8 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพงานปัญญาประดิษฐ์ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ด้านวิทยาศาสตร์ยังคงพึ่งพาการคำนวณแบบ FP64 ซึ่งให้ความแม่นยำสูงกว่าอย่างมาก

ขุมพลัง ARMv9 กว่า 13.7 ล้านคอร์

LineShine ประกอบด้วยคอร์ประมวลผลสถาปัตยกรรม ARMv9 จำนวนมหาศาลถึง 13.79 ล้านคอร์

ระบบถูกแบ่งออกเป็น 20,480 โหนด โดยใช้สถาปัตยกรรม NUMA (Non-Uniform Memory Access)

ภายในแต่ละโหนดประกอบด้วย

• ซีพียู LX2 จำนวน 2 ตัว
• คอร์รวม 304 คอร์ต่อซีพียู
• หน่วยความจำ HBM ขนาด 32GB ต่อโหนด
• หน่วยความจำระบบ DDR ขนาดประมาณ 256GB ต่อซีพียู

ซีพียูแต่ละตัวถูกแบ่งออกเป็น 2 ได (Die) และภายในแต่ละไดแบ่งเป็น 4 NUMA Domain

แต่ละ NUMA Domain ประกอบด้วย

• 38 คอร์
• ความเร็ว 1.55 GHz
• HBM ขนาด 4GB

รวมแล้วแต่ละไดจะมี 152 คอร์ พร้อม DDR Memory ขนาด 128GB

แม้ยังไม่มีการยืนยันอย่างเป็นทางการ แต่คาดว่าหน่วยความจำระบบที่ใช้เป็น DDR5 รุ่นล่าสุด

ใช้ไฟกว่า 42 เมกะวัตต์

ด้วยขนาดระบบระดับ Exascale ทำให้ LineShine ใช้พลังงานสูงถึง 42.2 เมกะวัตต์

อย่างไรก็ตาม ระบบยังสามารถทำประสิทธิภาพด้านพลังงานได้ถึง 52.07 GigaFLOPS ต่อวัตต์ ซึ่งถือว่าอยู่ในระดับสูงสำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดมหึมา

ปัจจุบัน LineShine เป็นระบบ Exascale เพียงเครื่องเดียวใน TOP500 ที่ใช้ CPU ล้วนโดยไม่ต้องพึ่ง GPU หรือ Accelerator ภายนอก

สืบทอดแนวคิดเดียวกับ Fugaku แต่แรงกว่า 4 เท่า

แนวคิดการสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ด้วย CPU ARM จำนวนมหาศาลไม่ใช่เรื่องใหม่

ก่อนหน้านี้ญี่ปุ่นเคยสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Fugaku ซึ่งใช้ซีพียู ARM เช่นกัน และเคยครองอันดับ 1 ของโลกมาแล้ว

อย่างไรก็ตาม Fugaku สามารถทำประสิทธิภาพได้เพียงประมาณ 0.5 ExaFLOPS ในการใช้งานจริง ขณะที่ LineShine สามารถทะลุระดับ 2 ExaFLOPS ได้สำเร็จ หรือมากกว่าประมาณ 4 เท่า

ก้าวสำคัญของจีนในเวที HPC โลก

อีกหนึ่งความสำคัญของเหตุการณ์ครั้งนี้คือ TOP500 ได้ตรวจสอบและรับรองผลการทดสอบของ LineShine อย่างเป็นทางการ

นับเป็นครั้งแรกที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จากจีนสามารถก้าวขึ้นสู่ตำแหน่งอันดับ 1 ของ TOP500 พร้อมผ่านกระบวนการตรวจสอบอย่างเป็นทางการในฐานข้อมูลสาธารณะ

ความสำเร็จครั้งนี้สะท้อนให้เห็นถึงความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และการประมวลผลสมรรถนะสูงของจีน ซึ่งกำลังกลายเป็นคู่แข่งสำคัญของสหรัฐฯ ในการแข่งขันด้าน HPC, AI และเทคโนโลยีระดับ Exascale ในอนาคต

ที่มา: TechPowerUp