從2020年6月到2021年11月為止,由系統廠商富士通(Fujitsu)與日本理化學研究所(RIKEN)共同開發的富岳(Fugaku,先前稱為Post-K,意為超級電腦「京」的後繼),已經蟬聯4次全球500大超級電腦的冠軍,眾所皆知的是,這套系統是基於Arm架構的A64FX處理器而成,也讓世人見識到Arm不只適合低耗電的智慧型手機,以及嵌入式設備,也能在高效能運算領域大放異彩。

  

    

而受益於發展富岳超級電腦系統帶來的種種技術突破,在2019年11月,富士通發表Fujitsu Supercomputer PRIME HPC系列伺服器,當中包含整櫃型產品FX1000、機架型產品FX700,預計2020年3月開始出貨。1個月之後,富士通宣布超級電腦富岳出貨。

在產品採用案例上,富士通在該公司網站公布的三個導入單位,都是建置FX700,至於FX1000,除了上述名列500大超級電腦的富岳,臺灣中央氣象局正在建置的第六代超級電腦,所使用的正是這款產品。

此外,今年4月6日,富士通發表運算服務Fujitsu Computing as a Service(CaaS),第一階段將推出Fujitsu Cloud Service HPC,亦即高效能運算雲,當中就採用了FX1000,透過雲端服務的租用形式,向一般企業與組織提供與富岳具備相同技術架構的超級電腦環境,開放日本公務機關與組織購買,之後幾個月內,將增添數位退火(Digital Annealer)雲、人工智慧雲等兩種服務,到了10月,開放以商業化方式販售,在這之後將逐漸在全球各地提供隨選即用的運算服務。

無論是富岳或FX1000、FX700,它們都採用了A64FX──是第一個實作Arm v8-A架構可擴展向量延伸指令集(SVE)的處理器,內建48顆運算核心與4顆輔助核心。

A64FX導入台積電7奈米製程,具有高效能、低耗電等特色之餘,也配備堆疊多個晶粒(3D堆疊)而成的高頻寬記憶體HBM2,記憶體存取頻寬可達1,024 GB/s,能處理半精度、乘法累加等影響深度學習處理性能的計算。

    

就節點(A64FX CPU)的互連方式上,富岳與FX1000均使用了富士通發展的Tofu Interconnect D(TofuD)介面,

透過6維空間設計的環形網狀傳輸架構(6D Mesh,或稱為Torus Network)進行2顆處理器的連結,資料傳輸率可達到28.05 Gbps,連結頻寬為6.8 Gbps。

而在每座機櫃可容納的節點數量上,富岳與FX1000均為384臺(384顆A64FX、12TiB記憶體),總共可提供1.297 Petaflops的雙精度運算能力,若要擴充運算規模,最大可建置到1,024座機櫃,運算能力可達到1.328 Exaflops。

就每座機櫃內部組成的模組而言,這裡包含8個主要單元(Main Unit),而每個主要單元包含24個處理器記憶體單元(CPU Memory Unit,CMU),而每個CMU安裝2顆A64FX,因此,每座機櫃能搭配384顆A64FX。

 

值得注意的是,CMU導入水冷散熱設計,能降溫的部分不只是處理器A64FX,還包含光纖收發器、直流電壓轉換器,水冷板都會包覆這些部分。

而在主要單元內部,除了配置24個CMU,還搭配3臺開機硬碟、3顆服務處理器(系統監控)、6個PCIe介面擴充插槽,以及12臺電源供應器。

 

產品資訊

富士通Supercomputer PRIMEHPC FX1000
●原廠:富士通
●建議售價:廠商未提供
●機箱尺寸與組成架構:單櫃384臺節點(運算節點、I/O與運算節點),採用水冷散熱
●每臺節點運算資源:
1顆Fujitsu A64FX 2.2 GHz處理器
運算節點:搭配48顆核心加2顆輔助核心
I/O與運算節點:搭配48顆核心加4顆輔助核心
32 GiB HBM2記憶體(記憶體頻寬為1,024 GB/s)
●節點互連介面:Tofu Interconnect D

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】


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