導(dǎo)語：

說起超級計算機(Super computer)，人們一般會想到那些由成百上千個處理器組成的，被用來完成超大型復(fù)雜計算的“超級”機器。是的，超算中心或超算系統(tǒng)，主要面向的就是科學(xué)計算領(lǐng)域。它擁有強大的數(shù)據(jù)處理和存儲能力，能夠承擔(dān)起各種大規(guī)模的科學(xué)計算和工程計算任務(wù)，對于很多重要領(lǐng)域的研究工作至關(guān)重要。

超算系統(tǒng)往往有著驚人的計算速度和能力。例如，用一臺普通計算機分析某領(lǐng)域過往數(shù)十年的數(shù)據(jù)，可能需要花上十幾年時間，但如果使用超級計算機，或許只需要一個小時。這也是超算系統(tǒng)被大量用在國家級和社會科研機構(gòu)的主要原因，特別是在能源探索、自然災(zāi)害研究、氣象預(yù)報、地質(zhì)勘查、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，可以說，我們?nèi)粘Ｋ吹降难芯砍晒径茧x不開“超算”的功勞。

關(guān)乎國計民生的“超算”，為何越來越重要？

隨著智能時代數(shù)據(jù)量的攀升，超算系統(tǒng)的應(yīng)用場景已從最初的能源、科研等核心領(lǐng)域擴(kuò)展到了社會的多個方面，甚至走入千千萬萬家企業(yè)，形成了規(guī)模巨大的計算產(chǎn)業(yè)，引發(fā)了人類社會的深刻變革?？梢哉f，智慧時代的競爭很大程度上也是計算力的競爭，誰掌握了更強的超算能力，誰就能在科技領(lǐng)域拿下一個戰(zhàn)略制高點。

2019年5月，價格9位數(shù)美元、占地兩個籃球場，由AMD公司與美國橡樹嶺國家實驗室 (ORNL)和Cray公司聯(lián)合打造的新一代超級計算機Frontier官宣將于2021年交付，作為美國能源部下屬橡樹嶺實驗室有史以來打造的性能最強的超級計算機，屆時預(yù)計將成為世界最強的超級計算機，運行峰值可達(dá)每秒1.5 exaflops(百億億次)。這臺超級計算機基于下一代AMD EPYC霄龍?zhí)幚砥鳌adeon Instinct加速卡、ROCm開源軟件三大平臺，將幫助研究人員利用前所未有的計算能力和下一代人工智能技術(shù)來搭建、模擬和提高對天氣科學(xué)、亞原子結(jié)構(gòu)科學(xué)、基因組學(xué)、物理學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域現(xiàn)象的理解。

超級計算機作為高科技發(fā)展的要素，對于所有行業(yè)都意義重大。很顯然，目前E級超算(百億億次)超級計算機已成為國際上高端信息技術(shù)創(chuàng)新和競爭的制高點，而“芯片”作為超算系統(tǒng)的靈魂組成部分，也從未變得如此重要。

算力超強，第二代AMDEPYC處理器打造前所未有“芯”速度

超級計算機主要包含兩個方面的特點：一是極大的數(shù)據(jù)存儲容量，二是極快速的數(shù)據(jù)處理速度。因此，它才可以在多個領(lǐng)域進(jìn)行人或者普通計算機無法完成的工作。要想實現(xiàn)這兩點，服務(wù)器的“芯”幾乎發(fā)揮著決定性的作用。

在推動百億億次級超算的歷程中，AMD EPYC處理器的推出就像一匹橫空出世的“黑馬”，直接將超算系統(tǒng)可利用的性能推向了新的高度?；?7nm 制程工藝的第二代 AMD EPYC處理器，最高擁有64核128線程，支持 128 個 PCIe Gen 4.0通道和 8個內(nèi)存通道，并可訪問高達(dá) 4 TB 的高速內(nèi)存。其采用的下一代AMD Infinity架構(gòu)，突破了x86性能和計算能力的界限，能夠獲得超高的核心數(shù)量和內(nèi)存帶寬，包括PCIe 4.0接口，帶來了前所未有的數(shù)據(jù)處理速度和存儲容量。對于高性能計算，第二代AMD EPYC處理器能提供創(chuàng)紀(jì)錄的浮點性能 ，同類產(chǎn)品最高的DRAM內(nèi)存 和I/O帶寬，以實現(xiàn)超強的HPC負(fù)載，高達(dá)2倍的計算流體力學(xué)性能 ，以及最高可提升72%的結(jié)構(gòu)分析性能，實現(xiàn)更強的計算速度和性能。

在云計算中心、AI超算中心等算力的“新陣營“，第二代AMD EPYC能獲得與本地部署相同的高性能。為了確保更好的云端體驗，AMD不僅與與騰訊云、AWS，Microsoft Azure，Google Cloud，Oracle Cloud等主流云提供商的合作，讓用戶能夠在云端享受到第二代AMD EPYC的超強性能，其自身卓越的兼容性、靈活性、高可擴(kuò)展性和安全性，也能讓客戶在云端用得方便、安心，享受到頂尖的云端高性能計算體驗。

同時，面對人工智能與超算結(jié)合對算力提出的更高要求，AMD也在不遺余力地聯(lián)合硬件合作伙伴，以滿足超算系統(tǒng)需要的異構(gòu)計算平臺需求。在最新版本的異構(gòu)計算開源基礎(chǔ)ROCm中，AMD更新了諸多功能，旨在為開發(fā)人員提供更好的開源體驗，社區(qū)對于AMD ROCm的支持也在持續(xù)擴(kuò)大。這些努力將為客戶的超算系統(tǒng)帶來更高的并行浮點運算效率，更高的峰值處理能力，更高的吞吐量，以及更低的延遲。

斬獲TOP 500超算十席，AMD EPYC處理器在“超算”圈大獲青睞

正因為第二代AMD EPYC處理器超高的核心、海量帶寬和優(yōu)異的浮點運算性能等優(yōu)勢，越來越多的全球關(guān)鍵超算客戶選擇了跟AMD“交朋友”。

除了文章開頭提到的Frontier超級計算機，AMD還聯(lián)合勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)和HPE，正在打造一款采用下一代AMD EPYC CPU和AMD Radeon Instinct GPU，以及開源的AMD ROCm異構(gòu)計算軟件的超級計算機El Capitan。El Capitan預(yù)計將在2023年初交付，擁有超過2 exaflops(百億億次)的雙精度性能，交付后將成為世界上最快的超級計算機。

NVIDIA今年也宣布，其全新的AI和機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)DGX A100將由第二代AMD EPYC 處理器提供支持。據(jù)悉，每臺DGX A100都將配備兩個第二代AMD EPYC 7742處理器，總計128顆核心，運行基礎(chǔ)頻率為2.25 GHz，最高加速頻率可達(dá)3.40 GHz。該系統(tǒng)將可提供5 petaflops(每秒千萬億次)的AI性能，使企業(yè)能夠加速多種類型的AI工作負(fù)載，例如數(shù)據(jù)分析、訓(xùn)練和推理等。

根據(jù)最新的TOP500強超級計算機榜單，AMD EPYC處理器支持的超級計算機已經(jīng)在全球高性能計算TOP 500強榜單中占據(jù)十席，并有4套由AMD EPYC支持的超級計算機進(jìn)入全球高性能計算50強，分別為：Selene(第7名)，來自Nvidia的DGX A100 SuperPOD平臺;Belenos(第30名)，法國氣象局的兩臺BullSequana XH2000超級計算機之一;Joliot-Curie(第34名)，來自法國國家高性能計算組織GENCI;Mahti(第48名)，來自芬蘭科學(xué)信息技術(shù)中心的BullSequana XH2000超級計算機。

除上述的TOP 500系統(tǒng)之外，AMD EPYC處理器還為斯圖加特高性能計算中心的HLRS “HAWK”、德國天氣預(yù)報服務(wù)公司(DWD)的NEC SX-AURORA TSUBASA、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)的ETH ZURICH EULER VI、圣地亞哥超級計算機中心(SDSC)的DELL EXPANSE、英國國家研究創(chuàng)新局(UKRI)的CRAY ARCHER2、法國國家高性能計算組織(GENCI)的JOLIOT-CURIE等等超算系統(tǒng)提供服務(wù)，支持著世界各國在不同領(lǐng)域的超算任務(wù)。

在教育行業(yè)，AMD EPYC致力于支持全球高等院校實現(xiàn)科研突破，讓科研改變未來。例如，印第安納大學(xué)部署了超級計算機Big Red 200，運算速度超過每秒6千萬億次，并還將部署Jetstream 2，基于即將推出的第三代AMD EPYC處理器的分布式云計算系統(tǒng)，運算能力高達(dá)8 petaflop。普渡大學(xué)也將部署Anvil，一款基于下一代AMD EPYC處理器的超級計算機，能夠支持廣泛的計算和數(shù)據(jù)密集型研究任務(wù)。

在更廣闊的科學(xué)領(lǐng)域，全球最大的粒子物理實驗室歐洲核子研究組織(CERN)近期在Gigabyte服務(wù)器上選用了第二代AMD EPYC處理器來處理其大型強子對撞機(LHC)實驗中的海量數(shù)據(jù)。AMD EPYC 處理器絕佳的PCI-E和內(nèi)存帶寬，能夠有效幫助研究人員收集實驗中每秒發(fā)生的40 TB沖突數(shù)據(jù)而生成的原始數(shù)據(jù)流，從而加速大型強子對撞機的亞原子粒子研究。得益于第二代AMD EPYC解決方案，CERN還將服務(wù)器數(shù)量減少了三分之一，這不僅節(jié)省了成本，更有利于CERN構(gòu)建更高速、低延遲的網(wǎng)絡(luò)，加速科學(xué)創(chuàng)新。

世界從未如此渴求“算力”，在這個算力的“黃金時代”，第二代AMD EPYC處理器助力科研人員利用超算探索最前沿的科學(xué)密境，也以多種方式為企業(yè)和數(shù)據(jù)中心提供著業(yè)界一流的高性能。超高核心數(shù)量、超大內(nèi)存及I/O帶寬所帶來的創(chuàng)紀(jì)錄性能，也正是AMDEPYC迅速在超算陣營圈粉無數(shù)的秘訣所在。