Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) en AMD hebben aangekondigd dat de supercomputer El Capitan, gevestigd in het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), de eerste plaats heeft bereikt in de Top500-lijst van de snelste supercomputers ter wereld. Met een prestatie van 1,742 exaflopsEen exaflop is een maateenheid in supercomputing die…, overtreft El Capitan ruimschoots zijn voorganger, Frontier, met 45% meer vermogen en vestigt zich als een benchmark in het tijdperk van exascale supercomputers.
Een ongekende prestatie in exascale computing
El Capitan is een meesterwerk van engineering, met in totaal 11,039,616 rekenkernen, aangedreven door 44,544 AMD MI300A-processors. Deze Accelerated Processing Units (APU’s) combineren CPU-kernen gebaseerd op de Zen 4-architectuur met GPU-kernen CDNA 3 en een HBM3-geheugen met hoge capaciteit, wat resulteert in een totaal van 5,4 petabyte aan hoofdgeheugen. Elke chip bevat 146 miljard transistors, waardoor het de grootste chip is die ooit door AMD is geproduceerd.
Het systeem is ontworpen om een theoretische prestatie (Rpeak) van 2,746 exaflops te bereiken, hoewel de werkelijke meting onder de High-Performance Linpack (HPL) standaard 1,742 exaflops is, wat overeenkomt met het uitvoeren van 1,742 quintiljoen berekeningen per seconde.
El Capitan positioneert zich ook als een model van efficiëntie, en neemt de 18e plaats in op de Green500-lijst, die de meest energie-efficiënte supercomputers rangschikt, met een verbruik van 35 megawatt bij volle werking.
Kritische toepassingen voor nationale veiligheid en onderzoek
El Capitan is niet alleen een technologisch wonder, maar ook een cruciaal instrument voor de DOE. De belangrijkste missie is het moderniseren van het nucleaire arsenaal van de Verenigde Staten door simulaties van nucleaire explosies, waardoor de noodzaak voor ondergrondse tests wordt geëlimineerd. Daarnaast zal het de veroudering, veiligheid en betrouwbaarheid van het nucleaire arsenaal evalueren, evenals nieuwe ontwerpen voor intercontinentale ballistische raketten (ICBM’s) ontwikkelen.
Het systeem zal ook worden gebruikt voor high-performance computing (HPC) werklasten en kunstmatige intelligentie (AI) toepassingen, wat een innovatieve samensmelting van beide gebieden mogelijk maakt om complexe problemen op het gebied van wetenschap en technologie te oplossen.
Een revolutionaire architectuur
El Capitan is gebouwd door HPE met behulp van de Shasta-architectuur, die gebruik maakt van high-density kasten gekoeld door vloeistof en een Slingshot-11 interconnectie systeem. Dit ontwerp voedt ook de andere twee exascale supercomputers van het DOE: Frontier, de op een na snelste ter wereld, en Aurora, die de derde plaats inneemt.
Wat El Capitan onderscheidt, is de focus op efficiëntie en integratie. De coherente cache-architectuur van het geheugen minimaliseert de data-overdracht tussen CPU en GPU, wat het energieverbruik verlaagt en de latentie verbetert. Bovendien vereenvoudigt het de overdraagbaarheid van bestaande codes en de ontwikkeling van nieuwe toepassingen, wat het ideaal maakt voor veeleisende werklasten.
Vergelijking met de andere reuzen uit de Top500-lijst
In de laatste rangschikking van de Top500-lijst worden de eerste drie plaatsen gedomineerd door systemen gebouwd door HPE, wat hun leiderschap in de supercomputerindustrie benadrukt:
- El Capitan (AMD-aangedreven): 1,742 exaflops (Rmax), 2,746 exaflops (Rpeak), 29.581 kW.
- Frontier (AMD-aangedreven): 1,353 exaflops (Rmax), 2,055 exaflops (Rpeak), 22.786 kW.
- Aurora (Intel-aangedreven): 1,012 exaflops (Rmax), 1,980 exaflops (Rpeak), 38.698 kW.
Hoewel Aurora nog steeds de snelste AI-supercomputer ter wereld blijft met 10,6 exaflops aan gemengde precisie werkladingen (HPL-MxP), suggereert het gebrek aan een nieuwe meting voor de Top500 aanhoudende operationele problemen.
China en de wereldwijde concurrentie
Ondanks de leiding van El Capitan gaan er geruchten dat China meerdere eigen exascale-systemen bezit, hoewel deze niet zijn opgenomen in de Top500-lijst vanwege zorgen over Amerikaanse sancties. Dit benadrukt de wereldwijde concurrentie op het gebied van supercomputing en het toenemende belang van deze systemen voor technologisch en strategisch leiderschap.
De toekomst van supercomputing
El Capitan is niet alleen de snelste supercomputer ter wereld, maar ook een van de meest kosteneffectieve in zijn klasse, volgens LLNL. Deze prestatie weerspiegelt de toewijding van AMD en HPE aan de vooruitgang van exascale computing en legt de basis voor nieuwe innovaties in wetenschap, kunstmatige intelligentie en nationale veiligheid.
Met de officiële opening van het systeem en de integratie in geclassificeerde netwerken gepland voor 2025, vertegenwoordigt El Capitan een significante stap naar de toekomst van supercomputing en zijn vermogen om de meest complexe uitdagingen van de 21e eeuw aan te gaan.