Aurora e frontier svelano la nuova era dei supercomputer per l’intelligenza artificiale

Il supercomputer Intel Aurora, nato dalla collaborazione tra Intel, l’Argonne National Laboratory e Hewlett Packard Enterprise (HPE), ha raggiunto un traguardo significativo nel panorama della tecnologia moderna. Con una potenza di calcolo a doppia precisione (FP64) di 1.012 exaflop nel test LINPACK, Aurora si è posizionato al secondo posto nella classifica TOP500 dei supercomputer più potenti al mondo. Questo rappresenta un notevole passo avanti rispetto ai 585 petaflop registrati a novembre. Il sistema è basato su 21.248 processori Intel Xeon e 63.744 unità grafiche Intel Data Center GPU Max.

Nonostante il balzo in avanti, Aurora rimane alle spalle del supercomputer Frontier, basato su processori AMD EPYC di terza generazione e acceleratori Radeon Instinct MI250X, che domina la classifica con 1.206 exaflop di potenza. Tuttavia, Aurora ha conquistato il primo posto nelle prestazioni AI, misurate con il test a precisione mista (FP16-FP32) HPL-MxP, con 10,6 exaflop contro i 10,2 exaflop di Frontier.

La Competizione tra Aurora e Frontier

L’edizione di giugno 2024 della classifica TOP500 ha confermato la prima posizione del supercomputer Frontier nel test Linpack, basato su hardware AMD. Aurora, con componenti Intel, è diventato il secondo sistema exascale, svettando nel test HPL-MxP per l’intelligenza artificiale. La nuova edizione della TOP500, pubblicata il 14 maggio 2024 durante l’ISC High Performance 2024, ha visto Frontier mantenere la leadership con un punteggio HPL di 1,206 EFlop/s, grazie a un totale di 8.699.904 core combinati tra CPU EPYC di terza generazione e acceleratori Instinct MI250X.

Aurora, installato presso l’Argonne Leadership Computing Facility in Illinois, ha fatto il suo ingresso nella classifica a novembre in seconda posizione con una versione primordiale. Ora, con l’87% dei nodi attivi (9.234 su 10.624), ha raggiunto un punteggio HPL di 1,012 EFlop/s, un netto passo avanti rispetto ai precedenti 585,34 PFlop/s. Aurora è basato su processori Intel Xeon CPU Max e acceleratori Intel Data Center GPU Max.

Le Sfide Tecniche di Aurora

Nonostante le potenti specifiche, Aurora ha affrontato diversi problemi hardware, tra cui guasti ai sistemi di raffreddamento e instabilità della rete. Questi problemi hanno limitato le sue prestazioni sostenute (Rmax) al 51% della prestazione di picco, rispetto al 70% di Frontier. La speranza è che le prestazioni di Aurora migliorino con il completamento e l’ottimizzazione del sistema.

Aurora ha anche assicurato il terzo posto nel benchmark HPCG (High Performance Conjugate Gradient) con 5,612 teraflop al secondo (TF/s) utilizzando il 39% della macchina. Questo benchmark è importante per valutare le prestazioni in scenari realistici, fornendo informazioni dettagliate sui modelli di comunicazione e accesso alla memoria, cruciali per le applicazioni HPC nel mondo reale.

Il Futuro dei Supercomputer

La competizione nel settore dei supercomputer non è destinata a fermarsi. L’annuncio di nuovi sistemi potenziati da Nvidia promette prestazioni eccezionali in intelligenza artificiale e efficienza energetica nel prossimo futuro. Inoltre, l’installazione del supercomputer El Capitan, prevista per la fine del 2024, con prestazioni di picco valutate a due exaflops, annuncia una competizione ancora più accesa.

Fonti del laboratorio nazionale di Argonne e Intel sono al lavoro per risolvere i problemi tecnici di Aurora, anche se non è stata fornita una data precisa per il completamento. Gli sforzi congiunti mirano a ottimizzare questa risorsa computazionale d’avanguardia, con l’attesa di esprimere pienamente il suo potenziale.

Bullet Executive Summary

Aurora rappresenta un passo avanti significativo nel campo dell’high performance computing, soprattutto per le applicazioni di intelligenza artificiale. La sua capacità di raggiungere 10,6 exaflop nel test HPL-MxP lo rende il supercomputer più veloce per l’AI, nonostante i problemi tecnici che ne limitano le prestazioni sostenute. Frontier, con la sua potenza di 1,206 exaflop, rimane al vertice della classifica TOP500, ma la competizione è destinata a intensificarsi con l’arrivo di nuovi sistemi come El Capitan.

Una nozione base di tecnologia correlata è l’importanza del raffreddamento nei supercomputer. I sistemi di raffreddamento sono cruciali per mantenere le temperature operative ottimali e prevenire il surriscaldamento, che può causare guasti hardware e ridurre le prestazioni complessive.

Una nozione di tecnologia avanzata applicabile al tema è l’uso di architetture di precisione mista (FP16-FP32) nei supercomputer. Queste architetture permettono di eseguire calcoli con diverse precisioni, ottimizzando le prestazioni per specifiche applicazioni di intelligenza artificiale, migliorando l’efficienza energetica e aumentando la velocità di elaborazione.

In conclusione, il progresso di Aurora e la competizione con Frontier rappresentano un esempio lampante di come l’innovazione tecnologica continui a spingere i limiti del possibile, aprendo la strada a nuove scoperte scientifiche e applicazioni rivoluzionarie.