Fugaku
Főnév
Fugaku (tsz. Fugakus)
- (informatika) A Fugaku szuperszámítógép Japán zászlóshajója a nagy teljesítményű számítástechnika (HPC) területén, amelyet a RIKEN és a Fujitsu közösen fejlesztettek ki. A Kobe városában található RIKEN Számítástechnikai Tudományos Központban (R-CCS) üzemelő rendszer 2020 júniusában debütált, és azonnal a világ leggyorsabb szuperszámítógépévé vált, megelőzve az amerikai Summit rendszert.
⚙️ Műszaki jellemzők
- Processzor: Fujitsu A64FX, 48 magos ARMv8.2-A architektúrával és 512 bites Scalable Vector Extension (SVE) SIMD utasításkészlettel.
- Magok száma: 7 630 848 mag, 158 976 csomópontban elosztva.
- Órajel: Normál módban 2,0 GHz, turbó módban 2,2 GHz.
- Csúcsteljesítmény:
- Dupla pontosságú (64 bit): 537 PFLOPS.
- Fél pontosságú (16 bit): 2,15 exaFLOPS.
- Egész szám (8 bit): 4,30 exaOPS.
- Memória: 4,85 PiB HBM2 memória, 1024 GB/s sávszélességgel.
- Hálózat: Tofu Interconnect D, 28 Gbps sávszélességgel.
- Tárolórendszer:
- szint: LLIO (Lightweight Layered IO-Accelerator).
- szint: FEFS (Fujitsu Exabyte File System), Lustre-alapú.
- szint: Kereskedelmi felhőalapú tárolási szolgáltatások.
- Operációs rendszer: Egyedi Linux-alapú kernel, IHK/McKernel néven, amely lehetővé teszi a Linux és a könnyű McKernel egyidejű futtatását.
🧪 Tudományos és kutatási alkalmazások
A Fugaku számos tudományterületen nyújt kiemelkedő számítási kapacitást:
- Járványügyi modellezés: A COVID-19 terjedésének szimulációja aeroszolok és cseppfertőzés útján, segítve a maszkhasználat és a társadalmi távolságtartás hatékonyságának értékelését.
- Molekuladinamikai szimulációk: Ab initio pontosságú szimulációk, amelyek lehetővé teszik a kémiai reakciók és fázisátmenetek részletes vizsgálatát.
- MRI adatok feldolgozása: Nagy mennyiségű mágneses rezonancia képalkotási adat gyors és pontos feldolgozása, elősegítve az orvosi diagnosztikát.
- Rács QCD számítások: Kvark-szintű számítások kvantum-színdinamika területén, elérve a 102 PFLOPS teljesítményt.
🏆 Eredmények és elismerések
- TOP500 ranglista: 2020 júniusában a Fugaku a világ leggyorsabb szuperszámítógépévé vált, 442 PFLOPS teljesítménnyel.
- Benchmark tesztek: Első helyezést ért el a Graph500, HPL-AI és HPCG teszteken is, demonstrálva sokoldalúságát és teljesítményét különböző alkalmazási területeken.
- Energiahatékonyság: A rendszer optimalizált energiafogyasztása 26 248,36 kW, ami kiemelkedő hatékonyságot jelez a teljesítményhez viszonyítva.
🌍 Társadalmi és ipari hatások
A Fugaku nemcsak tudományos kutatásokban játszik szerepet, hanem közvetlen társadalmi és ipari alkalmazásokban is:
- Katasztrófa-megelőzés: Valós idejű szökőár-előrejelzések és földrengésmodellezés, segítve a katasztrófavédelmi intézkedések tervezését.
- Gyógyszerkutatás: Új gyógyszerek és terápiák fejlesztése a molekuláris szintű szimulációk révén.
- Környezeti modellezés: Éghajlati változások és környezeti hatások előrejelzése, támogatva a fenntartható fejlődést.
- Mesterséges intelligencia: Nagy léptékű AI modellek tanítása, beleértve a japán nyelvű generatív AI modelleket is.
A Fugaku szuperszámítógép jelentős mérföldkő a nagy teljesítményű számítástechnika területén, amely nemcsak technológiai áttörést jelent, hanem közvetlen hatással van a tudományos kutatásra és a társadalmi jólétre is.