【消費(fèi)電子實(shí)驗(yàn)室-2023/6/25】當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月22日，英特爾（Intel）官方宣布，美國能源部阿拉貢國家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)完成基于英特爾CPU及GPU的新一代超算“Aurora”的安裝工作，今年晚些時(shí)候上線后將提供超過2 exaflops（2百億億次計(jì)算每秒）的FP64浮點(diǎn)性能，將超越隸屬于美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的“Frontier”，有望成為全球第一臺(tái)理論峰值性能超過2 exaflops的超級計(jì)算機(jī)。

據(jù)介紹，Aurora 超級計(jì)算機(jī)由英特爾、惠普企業(yè) （HPE） 和美國能源部 （DOE） 合作，旨在大規(guī)模釋放高性能計(jì)算 （HPC） 三大支柱的潛力：模擬、數(shù)據(jù)分析和人工智能 （AI）。該系統(tǒng)配備了所有 10624 個(gè)刀片服務(wù)器，每個(gè)刀片由兩個(gè)英特爾Xeon Max 系列 CPU（至強(qiáng)Max 9480） 和六個(gè)英特爾 Max 系列 GPU 組成，使得Aurora 超級計(jì)算機(jī)總共擁有 63744 個(gè)英特爾數(shù)據(jù)中心 Max 系列 GPU 和21248 個(gè)英特爾Xeon Max 系列CPU。

在性能方面，英特爾稱，Xeon Max配備的高帶寬內(nèi)存足以滿足最常見的HPC工作負(fù)載，與舊的英特爾至強(qiáng) 8380 系列處理器或 AMD EPYC 7773X 相比，可在某些工作負(fù)載中提供接近 5 倍的性能。

英特爾Xeon Max CPU中還包含 20 個(gè)加速引擎，主要是用于 AVX-512、AMX、DSA 和英特爾 DL Boost 工作負(fù)載。據(jù)稱，英特爾在 MLPerf DeepCAM 訓(xùn)練中的性能比 AMD 7763 提升了 3.6 倍，比 NVIDIA 的 A100 提升了 1.2 倍。

至于英特爾MAX GPU實(shí)際上就是之前的Ponte Vecchio芯片，使用了英特爾有史以來最先進(jìn)的封裝技術(shù)，擁有超過1000億個(gè)晶體管。其總共有63個(gè)模塊，包括了16個(gè)Xe-HPG架構(gòu)的計(jì)算芯片、8個(gè)Rambo cache芯片、2個(gè)Xe基礎(chǔ)芯片、11個(gè)EMIB連接芯片、2個(gè)Xe Link I/O芯片和8個(gè)HBM芯片、以及16個(gè)負(fù)責(zé)TDP輸出的模塊，通過EMIB與Foveros 3D封裝中整合在一起。其中最強(qiáng)的MAX 1550配備了英特爾性能最高的OAM模塊，擁有128個(gè)Xe核心和128GB的HBM2e內(nèi)存，TDP為600W。

此外，Aurora 系統(tǒng)還配備了10.9PB的傲騰持久內(nèi)存。同時(shí)正如前面所介紹的，每個(gè)Xeon Max CPU內(nèi)還封裝了64 GB 的 HBM2e 內(nèi)存，這也意味著21248 個(gè)英特爾Xeon Max 系列CPU內(nèi)的 HBM2e高帶寬內(nèi)存容量達(dá)到了1.36PB；每個(gè) Max GPU內(nèi)最高還封裝了128 GB 的 HBM2e 內(nèi)存， 63744個(gè)Max GPU內(nèi)的HBM2e內(nèi)存容量達(dá)到了8.16PB。三者合計(jì)達(dá)20.42PB內(nèi)存。存儲(chǔ)方面，Aurora 集成了超過 1024 個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)（使用 DAOS，英特爾的分布式異步對象存儲(chǔ)技術(shù)），并利用HPE Slingshot高性能結(jié)構(gòu)，以每秒31TB的總帶寬提供220PB的總的存儲(chǔ)容量。

以上所有的CPU、GPU、內(nèi)存及存儲(chǔ)等組件都將通過英特爾的oneAPI軟件互相鏈接。借助 oneAPI，開發(fā)者對整個(gè)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程，無需更改代碼，應(yīng)用程序可以有效在 CPU 和 GPU 上運(yùn)行，為開發(fā)人員提供無縫系統(tǒng)集成。

英特爾表示，Aurora將充分利用英特爾Max系列GPU和CPU產(chǎn)品系列的強(qiáng)大功能。Max系列GPU的早期結(jié)果旨在滿足動(dòng)態(tài)和新興HPC和AI工作負(fù)載的需求，在現(xiàn)實(shí)世界的科學(xué)和工程工作負(fù)載上顯示出領(lǐng)先的性能，在OpenMC上顯示出高達(dá)AMD MI250X GPU性能的2倍，以及接近線性擴(kuò)展到數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)。在許多現(xiàn)實(shí)世界的HPC工作負(fù)載（如地球系統(tǒng)建模、能源和制造）中，Intel Xeon Max系列CPU比競爭對手具有40%的性能優(yōu)勢。

目前世界第一的超級計(jì)算機(jī)是隸屬于美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的“Frontier”，最大性能每秒1.19百億億次浮點(diǎn)計(jì)算，峰值性能可達(dá)1.68百億億次，其采用的是正是AMD EPYC 7A53 64核心處理器，以及Instinct MI250X GPU加速器。隨著“Aurora”的安裝工作完成，今年晚些時(shí)候上線后將可提供超過2 exaflops的性能，成為全球最強(qiáng)的超級計(jì)算機(jī)。

為了更好的發(fā)揮Aurora的性能，近期，英特爾還公布了一個(gè)主要面向于科學(xué)領(lǐng)域的生成式 AI 模型——Aurora genAI。

據(jù)介紹，Aurora genAI 模型以 Megatron 和 DeepSpeed 為基礎(chǔ)，其規(guī)模達(dá)到了 1 萬億個(gè)參數(shù)，相比之下基于GPT-3的ChatGPT 的規(guī)模僅為 1750 億參數(shù)，Aurora genAI 在參數(shù)規(guī)模上提升到了5.7倍。該模型將在通用文本、科學(xué)文本、科學(xué)數(shù)據(jù)和與該領(lǐng)域相關(guān)的代碼上進(jìn)行訓(xùn)練�？梢酝苿�(dòng)清潔能源聚變、催化劑、癌癥、航空航天、神經(jīng)科學(xué)研究、宇宙學(xué)等方面的研究。

英特爾公司副總裁兼超級計(jì)算集團(tuán)總經(jīng)理Jeff McVeigh表示：“Aurora是英特爾Max系列GPU的首次部署，這是世界上最大的基于Xeon Max CPU的系統(tǒng)，也是世界上最大的GPU集群。我們很自豪能成為這個(gè)系統(tǒng)的一部分，并為Aurora將實(shí)現(xiàn)的突破性AI，科學(xué)和工程感到興奮�！�

阿貢國家實(shí)驗(yàn)室副實(shí)驗(yàn)室主任Rick Stevens表示：“在我們努力進(jìn)行驗(yàn)收測試的同時(shí)，我們將使用Aurora來訓(xùn)練一些大規(guī)模的開源生成AI模型，Aurora 擁有超過 60000 個(gè) Intel Max GPU、非常快速的 I/O 系統(tǒng)和全固態(tài)大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)，是訓(xùn)練這些模型的完美環(huán)境�！�