Швейцарская высшая техническая школа Цюриха (ETH Zurich) провела церемонию официального запуска суперкомпьютера Alps в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре (CSCS) в Лугано. Система, построенная HPE, уже заняла шестую строчку в последнем рейтинге TOP500 и имеет устоявшеюся FP64-производительность 270 Пфлопс (теоретический пик — 354 Пфлопс). К ноябрю будут введены в строй остальные модули машины, и её максимальная производительность составит порядка 500 Пфлопс.

Источник изображений: CSCS

В июньском рейтинге TOP500 участвовал раздел из 2688 узлов HPE Cray EX254n с «фантастической четвёркой» NVIDIA Quad GH200. Если точнее, это всё же «старый» вариант ускорителя с H100 (96 Гбайт HBM3), 72-ядерным Arm-процессором Grace и 128 Гбайт LPDDR5x — суммарно 10 752 Grace Hopper. Данный раздел потребляет 5,2 МВт и в Green500 находится на 14 месте. Узлы, конечно же, используют СЖО.

Это основной, но не единственный раздел суперкомпьютера. Ещё в 2020 году HPE развернула 1024 двухпроцессорных узла с 64-ядерными AMD EPYC 7742 (Rome) и 256/512 Гбайт RAM. Его производительность составляет 4,7 Пфлопс. Кроме того, в состав Alps входят 144 узла с одним 64-ядерным AMD EPYC, 128 Гбайт RAM и четырьмя NVIDIA A100 (80 или 96 Гбайт HBM2e).

Наконец, машина получит 24 узла с одним 64-ядерным AMD EPYC, 128 Гбайт RAM и четырьмя AMD Instinct MI250X (128 Гбайт HBM2e) и 128 узлов с четырьмя гибридными ускорителями AMD Instinct MI300A. Большая часть узлов будет объединена интерконнектом HPE Slingshot-11: 200G-подключение на узел или ускоритель. Более точную конфигурацию системы раскроют в ноябре.

Lustre-хранилище для будущей машины обновили ещё в прошлом году. Основной СХД является Cray ClusterStor E1000 с подключением Slingshot-11. Так, было добавлено 100 Пбайт полезной HDD-ёмкости (8480 × 16 Тбайт) с пропускной способностью 1 Тбайт/с (300 тыс. IOPS на запись, 1,5 млн IOPS на чтение) и 5 Пбайт SSD, а также резервные ёмкости. За архивное хранение отвечают две ленточные библиотеки объёмом 130 Пбайт каждая.

Особенностью системы является её геораспределённость (фактически узлы размещены в четырёх местах) и облачная модель использования. Так, метеослужба страны MeteoSwiss получила в своё распоряжение выделенный виртуальный кластер, что уже позволило перейти на использование метеомодели более высокого разрешения, которая лучше отражает сложный рельеф Швейцарии. Кроме того, для подстраховки часть узлов Alps размещена на территории Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL).

Alps приходит на смену суперкомпьютеру Piz Daint (Cray XC50/40, 21,2 Пфлопс), о завершении жизненного цикла которого было объявлено в конце июля 2024 года. В CSCS пока останутся машины Arolla + Tsa (для нужд MeteoSwiss) и Blue Brain 5 (решает задачи реконструкции и симуляции мозга). Alps же помимо традиционных HPC-нагрузок, будет использоваться для разработки ИИ-решений.

Техасский центр передовых вычислений (TACC) при Техасском университете в Остине (США) объявил о том, что мощности нового НРС-комплекса Vista полностью доступны открытому научному сообществу. Суперкомпьютер предназначен для решения ресурсоёмких задач, связанных с ИИ.

Формальный анонс машины Vista состоялся в ноябре 2023 года. Тогда говорилось, что Vista станет связующим звеном между существующим суперкомпьютером TACC Frontera и будущей системой TACC Horizon, проект которой финансируется Национальным научным фондом (NSF).

Vista состоит из двух ключевых частей. Одна из них — кластер из 600 узлов на гибридных суперчипах NVIDIA GH200 Grace Hopper, которые содержат 72-ядерный Arm-процессор NVIDIA Grace и ускоритель H100/H200. Обеспечивается производительность на уровне 20,4 Пфлопс (FP64) и 40,8 Пфлопс на тензорных ядрах. Каждый узел содержит локальный накопитель вместимостью 512 Гбайт, 96 Гбайт памяти HBM3 и 120 Гбайт памяти LPDDR5. Интероконнект — Quantum 2 InfiniBand (400G).

Второй раздел суперкомпьютера объединяет 256 узлов с процессорами NVIDIA Grace CPU Superchip, содержащими два кристалла Grace в одном модуле (144 ядра). Узлы укомплектованы 240 Гбайт памяти LPDDR5 и накопителем на 512 Гбайт. Интерконнект — Quantum 2 InfiniBand (200G). Узлы произведены Gigabyte, а за интеграцию всей системы отвечала Dell.

Источник изображения: TACC

Общее CPU-быстродействие Vista находится на отметке 4,1 Пфлопс. В состав комплекса входит NFS-хранилише VAST Data вместимостью 30 Пбайт. Суперкомпьютер будет использоваться для разработки и применения решений на основе генеративного ИИ в различных секторах, включая биологические науки и здравоохранение.

Компания Giga Computing, подразделение Gigabyte, анонсировала серверы G593-ZD1-LAX3 и G593-SD1-LAX3, предназначенные для ресурсоёмких нагрузок, связанных с ИИ. Устройства, оснащённые системой прямого жидкостного охлаждения (DLC) от CoolIT, могут нести на борту до восьми ускорителей NVIDIA HGX H200.

Источник изображений: Gigabyte

Модель G593-ZD1-LAX3 выполнена в форм-факторе 5U. Допускается установка двух процессоров AMD EPYC 9004 поколения Genoa с показателем TDP до 400 Вт. Предусмотрены 24 слота для модулей оперативной памяти DDR5-4800. Во фронтальной части расположены отсеки для восьми SFF-накопителей (NVMe/SATA/SAS-4). Есть два коннектора М.2 для SSD типоразмера 2280/22110 с интерфейсом PCIe 3.0 x4 и PCIe 3.0 x1.

Доступны восемь слотов PCIe 5.0 x16 для низкопрофильных карт расширения и четыре разъёма PCIe 5.0 x16 для карт FHHL. В оснащение входят два порта 10GbE (Intel X710-AT2), два выделенных сетевых порта управления 1GbE, два разъёма USB 3.2 Gen1.

В свою очередь, сервер G593-SD1-LAX3 рассчитан на два процессора Intel Xeon Emerald Rapids или Sapphire Rapids, величина TDP которых может достигать 350 Вт. Для модулей ОЗУ DDR5-4800/5600 предусмотрены 32 слота. Прочие характеристики (за исключением разъёмов М.2) аналогичны модели на платформе AMD.

Новые серверы укомплектованы шестью блоками питания мощностью 3000 Вт с сертификатом 80 PLUS Titanium. Присутствует контроллер Aspeed AST2600. Диапазон рабочих температур — от 10 до +35 °C. Система DLC предназначена для отвода тепла от ускорителей NVIDIA HGX H200. При этом в области материнской платы и слотов PCIe установлены вентиляторы охлаждения.

Компания Gigabyte анонсировала HGX-серверы G593-SD1-AAX3 и G593-ZD1-AAX3, предназначенные для задач ИИ и НРС. Устройства, выполненные в форм-факторе 5U, включают до восьми ускорителей NVIDIA H200. При этом используется воздушное охлаждение.

Источник изображений: Gigabyte

Модель G593-SD1-AAX3 рассчитана на два процессора Intel Xeon Emerald Rapids с показателем TDP до 350 Вт, а версия G593-ZD1-AAX3 располагает двумя сокетами для чипов AMD EPYC Genoa с TDP до 300 Вт. Доступны соответственно 32 и 24 слота для модулей оперативной памяти DDR5.

Серверы наделены восемью фронтальными отсеками для SFF-накопителей NVMe/SATA/SAS-4, двумя сетевыми портами 10GbE на основе разъёмов RJ-45 (выведены на лицевую панель) и выделенным портом управления 1GbE (находится сзади). Есть четыре слота FHHL PCIe 5.0 x16 и восемь разъёмов LP PCIe 5.0 x16. Модель на платформе AMD дополнительно располагает двумя коннекторами М.2 для SSD с интерфейсом PCIe 3.0 x4 и x1.

Питание у обоих серверов обеспечивают шесть блоков мощностью 3000 Вт с сертификатом 80 Plus Titanium. Габариты новинок составляют 447 × 219,7 × 945 мм. Диапазон рабочих температур — от +10 до +35 °C. Есть два порта USB 3.2 Gen1 и разъём D-Sub. Массовое производство серверов Gigabyte серии G593 запланировано на II половину 2024 года. Эти системы станут временной заменой (G)B200-серверов, выпуск которых задерживается.

AWS и NVIDIA анонсировали сразу несколько новых совместно разработанных решений для генеративного ИИ. Основным анонсом формально является появление ИИ-облака DGX Cloud в инфраструктуре AWS, вот только облако это отличается от немногочисленных представленных ранее платформ DGX Cloud тем, что оно первом получило гибридные суперчипах GH200 (Grace Hoppper), причём в необычной конфигурации.

Изображения: NVIDIA

В основе AWS DGX Cloud лежит платформа GH200 NVL32, но это уже не какой-нибудь сдвоенный акселератор вроде H100 NVL, а целая, готовая к развёртыванию стойка, включающая сразу 32 ускорителя GH200, провязанных 900-Гбайт/с интерконнектом NVLink. В состав такого суперускорителя входят 9 коммутаторов NVSwitch и 16 двухчиповых узлов с жидкостным охлаждением. По словам NVIDIA, GH200 NVL32 идеально подходит как для обучения, так и для инференса действительно больших LLM с 1 трлн параметров.

Простым перемножением количества GH200 на характеристики каждого ускорителя получаются впечатляющие показатели: 128 Пфлопс (FP8), 20 Тбайт оперативной памяти, из которых 4,5 Тбайт приходится на HBM3e с суммарной ПСП 157 Тбайтс, и агрегированная скорость NVLink 57,6 Тбайт/с. И всё это с составе одного EC2-инстанса! Да, новая платформа использует фирменные DPU AWS Nitro и EFA-подключение (400 Гбит/с на каждый GH200). Новые инстансы, пока что безымянные, можно объединять в кластеры EC2 UltraClasters.

Одним из таких кластеров станет Project Ceiba, очередной самый мощный в мире ИИ-суперкомпьютер с FP8-производительность 65 Эфлопс, объединяющий сразу 16 384 ускорителя GH200 и имеющий 9,1 Пбайт памяти, а также агрегированную пропускную способность интерконнекта на уровне 410 Тбайт/с (28,8 Тбайт/с NVLink). Он и станет частью облака AWS DGX Cloud, которое будет доступно в начале 2024 года. В скором времени появятся и EC2-инстансы попроще: P5e с NVIDIA H200, G6e с L40S и G6 с L4.

NVIDIA анонсировала ускорители H200 на базе всё той же архитектуры Hopper, что и их предшественники H100, представленные более полутора лет назад. Новый H200, по словам компании, первый в мире ускоритель, использующий память HBM3e. Вытеснит ли он H100 или останется промежуточным звеном эволюции решений NVIDIA, покажет время — H200 станет доступен во II квартале следующего года, но также в 2024-м должно появиться новое поколение ускорителей B100, которые будут производительнее H100 и H200.

HGX H200 (Источник здесь и далее: NVIDIA)

H200 получил 141 Гбайт памяти HBM3e с суммарной пропускной способностью 4,8 Тбайт/с. У H100 было 80 Гбайт HBM3, а ПСП составляла 3,35 Тбайт/с. Гибридные ускорители GH200, в состав которых входит H200, получат до 480 Гбайт LPDDR5x (512 Гбайт/с) и 144 Гбайт HBM3e (4,9 Тбайт/с). Впрочем, с GH200 есть некоторая неразбериха, поскольку в одном месте NVIDIA говорит о 141 Гбайт, а в другом — о 144 Гбайт HBM3e. Обновлённая версия GH200 станет массово доступна после выхода H200, а пока что NVIDIA будет поставлять оригинальный 96-Гбайт вариант с HBM3. Напомним, что грядущие конкурирующие AMD Instinct MI300X получат 192 Гбайт памяти HBM3 с ПСП 5,2 Тбайт/с.

На момент написания материала NVIDIA не раскрыла полные характеристики H200, но судя по всему, вычислительная часть H200 осталась такой же или почти такой же, как у H100. NVIDIA приводит FP8-производительность HGX-платформы с восемью ускорителями (есть и вариант с четырьмя), которая составляет 32 Пфлопс. То есть на каждый H200 приходится 4 Пфлопс, ровно столько же выдавал и H100. Тем не менее, польза от более быстрой и ёмкой памяти есть — в задачах инференса можно получить прирост в 1,6–1,9 раза.

При этом платы HGX H200 полностью совместимы с уже имеющимися на рынке платформами HGX H100 как механически, так и с точки зрения питания и теплоотвода. Это позволит очень быстро обновить предложения партнёрам компании: ASRock Rack, ASUS, Dell, Eviden, GIGABYTE, HPE, Lenovo, QCT, Supermicro, Wistron и Wiwynn. H200 также станут доступны в облаках. Первыми их получат AWS, Google Cloud Platform, Oracle Cloud, CoreWeave, Lambda и Vultr. Примечательно, что в списке нет Microsoft Azure, которая, похоже, уже страдает от недостатка H100.

GH200 уже доступны избранным в облаках Lamba Labs и Vultr, а в начале 2024 года они появятся у CoreWeave. До конца этого года поставки серверов с GH200 начнут ASRock Rack, ASUS, GIGABYTE и Ingrasys. В скором времени эти чипы также появятся в сервисе NVIDIA Launchpad, а вот про доступность там H200 компания пока ничего не говорит.

Одновременно NVIDIA представила и базовый «строительный блок» для суперкомпьютеров ближайшего будущего — плату Quad GH200 с четырьмя чипами GH200, где все ускорители связаны друг с другом посредством NVLink по схеме каждый-с-каждым. Суммарно плата несёт более 2 Тбайт памяти, 288 Arm-ядер и имеет FP8-производительность 16 Пфлопс. На базе Quad GH200 созданы узлы HPE Cray EX254n и Eviden Bull Sequana XH3000. До конца 2024 года суммарная ИИ-производительность систем с GH200, по оценкам NVIDIA, достигнет 200 Эфлопс.

Компания NVIDIA анонсировала вычислительную платформу нового типа DGX GH200 AI Supercomputer для генеративного ИИ, обработки огромных массивов данных и рекомендательных систем. HPC-платформа станет доступна корпоративным заказчикам и организациям в конце 2023 года. Платформа представляет собой готовый ПАК и включает, в частности, наборы ПО NVIDIA AI Enterprise и Base Command.

Для платформы предусмотрено использование 256 суперчипов NVIDIA GH200 Grace Hopper, объединённых при помощи NVLink Switch System. Каждый суперчип содержит в одном модуле Arm-процессор NVIDIA Grace и ускоритель NVIDIA H100. Задействован интерконнект NVLink-C2C (Chip-to-Chip), который, как заявляет NVIDIA, значительно быстрее и энергоэффективнее, нежели PCIe 5.0. В результате, скорость обмена данными между CPU и GPU возрастает семикратно, а затраты энергии сокращаются примерно в пять раз. Пропускная способность достигает 900 Гбайт/с.

Источник изображений: NVIDIA

Технология NVLink Switch позволяет всем ускорителям в составе системы функционировать в качестве единого целого. Таким образом обеспечивается производительность на уровне 1 Эфлопс (~ 9 Пфлопс FP64), а суммарный объём памяти достигает 144 Тбайт — это почти в 500 раз больше, чем в одной системе NVIDIA DGX A100. Архитектура DGX GH200 AI Supercomputer позволяет добиться 10-кратного увеличения общей пропускной способности по сравнению с HPC-платформой предыдущего поколения.

Ожидается, что Google Cloud, Meta✴ и Microsoft одними из первых получат доступ к суперкомпьютеру DGX GH200, чтобы оценить его возможности для генеративных рабочих нагрузок ИИ. В перспективе собственные проекты на базе DGX GH200 смогут реализовывать крупнейшие провайдеры облачных услуг и гиперскейлеры. Для собственных нужд NVIDIA до конца 2023 года построит суперкомпьютер Helios, который посредством Quantum-2 InfiniBand объединит сразу четыре DGX GH200.

На GTC 2022 весной этого года NVIDIA впервые заявила о себе, как о производителе мощных серверных процессоров. Речь идёт о чипах Grace и гибридных сборках Grace Hopper, сочетающих в себе ядра Arm v9 и ускорители на базе архитектуры Hopper, поставки которых должны начаться в первой половине следующего года. Многие разработчики суперкомпьютеров уже заинтересовались новинками. В преддверии конференции Hot Chips 34 компания раскрыла ряд подробностей о чипах.

Grace производятся с использованием техпроцесса TSMC 4N — это специально оптимизированный для решений NVIDIA вариант N4, входящий в серию 5-нм процессов тайваньского производителя. Каждый кристалл процессорной части Grace содержит 72 ядра Arm v9 с поддержкой масштабируемых векторных расширений SVE2 и расширений виртуализации с поддержкой S-EL2. Как сообщалось ранее, NVIDIA выбрала для новой платформы ядра Arm Neoverse.

Источник: NVIDIA

Процессор Grace также соответствует ряду других спецификаций Arm, в частности, имеет отвечающий стандарту RAS v1.1 контроллер прерываний (Generic Interrupt Controller, GIC) версии v4.1, блок System Memory Management Unit (SMMU) версии v3.1 и средства Memory Partitioning and Monitoring (MPAM). Базовых кристаллов у Grace два, что в сумме даёт 144 ядра — рекордное количество как в мире Arm, так и x86.

Внутренняя организация кластеров ядр в Grace. Источник: NVIDIA

Внутренние блоки Grace соединяются посредством фабрики Scalable Coherency Fabric (SCF), вариации NVIDIA на тему сети CMN-700, применяемой в дизайнах Arm Neoverse. Производительность данного интерконнекта составляет 3,2 Тбайт/с. В случае Grace он предполагает наличие 117 Мбайт кеша L3 и поддерживает когерентность в пределах четырёх сокетов (посредством новой версии NVLink).

Но SCF поддерживает масштабирование. Пока что в «железе» она ограничена двумя блоками Grace, а это уже 144 ядра и 234 Мбайт L3-кеша. Ядра и кеш-разделы (SCC) рапределены по внутренней mesh-фабрике SCF. Коммутаторы (CSN) служат интерфейсами для ядер, кеш-разделов и остальными частями системы. Блоки CSN общаются непосредственно друг с другом, а также с контроллерами LPDDR5X и PCIe 5.0/cNVLink/NVLink C2C.

Блок-схема кристалла Grace. Источник: NVIDIA

В чипе реализована поддержка PCI Express 5.0. Всего контроллер поддерживает 68 линий, 12 из которых могут также работать в режиме cNVLink (NVLink с когерентностью). x16-интерфейс посредством бифуркации может быть превращен в два x8. Также на приведённой NVIDIA диаграмме можно видеть целых 16 двухканальных контроллеров LPDDR5x. Заявлена ПСП на уровне свыше 1 Тбайт/с для сборки (до 546 Гбайт/с на кристалл CPU).

Источник: NVIDIA

Основной же межчиповой связи NVIDIA видит новую версию NVLink — NVLink-C2C, которая в семь раз быстрее PCIe 5.0 и способна обеспечить двунаправленную скорость передачи данных на уровне до 900 Гбайт/с, будучи при этом в пять раз экономичнее. Удельное потребление у новинки составляет 1,3 пДж/бит, что меньше, нежели у AMD Infinity Fabric с 1,5 пДж/бит. Впрочем, существуют и более экономичные решения, например, UCIe (~0,5 пДж/бит).

Новый вариант NVLink обеспечит кластер на базе Grace Hopper единым пространством памяти. Источник: NVIDIA

NVLink-C2C позволяет реализовать унифицированный «плоский» пул памяти с общим адресным пространством для Grace Hopper. В рамках одного узла возможно свободное обращение к памяти соседей. А вот для объединения нескольких узлов понадобится уже внешний коммутатор NVSwitch. Он будет занимать 1U в высоту, и предоставлять 128 портов NVLink 4 с агрегированной пропускной способностью до 6,4 Тбайт/с в дуплексе.

Источник: NVIDIA

Производительность Grace также обещает быть рекордно высокой благодаря оптимизированной архитектуре и быстрому интерконнекту. Даже по предварительным цифрам, опубликованным NVIDIA, речь идёт о 370 очках SPECrate2017_int_base для одного кристалла Grace и 740 очках для 144-ядерной сборки из двух кристаллов — и это с использованием обычного компилятора GCC без тонких платформенных оптимизаций. Последняя цифра существенно выше результатов, показанных 128-ядерными Alibaba T-Head Yitian 710, также использующим архитектуру Arm v9, и 64-ядерными AMD EPYC 7773X.

Главным событием GTC 2022 стал анонс новых ускорителей H100 (Hopper), которые станут доступны в III квартале 2022 года. Вслед за ними в первой половине 2023 года появятся давно обещанные CPU Grace и гибридная система Grace Hopper, сочетающие, как понятно из названия, процессоры Grace (ARMv9) и ускорители Hopper.

Как и было сказано ранее, для связи всех компонентов между собой будет использоваться mesh-сеть на базе всё той же шины NVLink 4.0 (900 Гбайт/с) с кеш-когерентностью. А сочетание LPDDR5X (с ECC, конечно) и HBM даст суммарный объём памяти до 600 Гбайт с общей полосой пропускания порядка 2 Тбайт/с. Для Grace Hopper компания подготовит полный стек ПО, благо портированием на Arm она начала заниматься ещё 3 года назад.

NVIDIA Grace (Изображения: NVIDIA)

Двухчиповый процессор Grace Superchip для ИИ- и HPC-нагрузок имеет 144 ядра, результат которых в SPECrate2017_int_base составляет 740, что, по словам компании, в полтора раза выше, чему у пары AMD EPYC, использующихся в DGX A100. И это, честно говоря, не такой уж и впечатляющий результат.

Но NVIDIA утверждает, что новые CPU вдвое лучше по отношению производительности к энергопотреблению, чем «традиционные серверы» — использование LPDDR5X позволяет добиться пропускной способности памяти в 1 Тбайт/с, а вся сборка CPU+RAM будет потреблять менее 500 Вт.

Чипы (или чиплеты, если хотите) в Grace Superchip тоже объединены посредством NVLink, только в данном случае этот интерконнект называется NVLink-C2C (Chip-to-Chip). И его NVIDIA предлагает использовать другим компаниям для создания кастомных сборок, объединяющих необходимые кристаллы, да и сама готова масштабировать и адаптировать свои решения под нужды заказчика.

По словам NVIDIA, NVLink-C2C в 25 раз энергоэффективнее PCIe 5.0, а для его реализации нужна в 90 раз меньшая площадь кремния. Шина предлагает высокую скорость (да-да, всё те же 900 Гбайт/с), низкий уровень задержек, поддержку атомарных операций и совместимость с Arm AMBA CHI, CXL и UCIe.