AMDのEPYC Milan CPUとNvidiaの「Volta-Next」GPUがShastaスーパーコンピュータを駆動

AMDは最近、市場初の7nmデータセンターチップとなるEPYC Romeプロセッサを発表しましたが、同社は既に次世代製品の開発を進めています。米国エネルギー省（DOE）は、スーパーコンピュータ2018において、同省のPerlmutterスーパーコンピュータにAMDの未発表EPYC Milanプロセッサが搭載されることを発表しました。この新しいスーパーコンピュータは、NVIDIAの「Volta-Next」GPUも搭載し、これらを組み合わせることでエクサスケールクラスのマシンが実現し、世界最速のスーパーコンピュータの一つとなるでしょう。

Perlmutterスーパーコンピュータは、CrayのShastaスーパーコンピュータ・プラットフォームを使用して構築されます。このプラットフォームは、今回の展示会でも展示されていました。このスーパーコンピュータはCPUノードとGPUノードの両方で構成され、上の写真はCPUノードです。この水冷式シャーシには、8基のAMD Milan CPUが搭載されています。Milanプロセッサを覆う4つの銅製ウォーターブロックに加え、DIMMスロット間のPCB上に反転した状態でさらに4つのプロセッサが搭載されています。このシステムは究極のパフォーマンス密度を実現するために設計されているため、すべてのDIMMスティックも水冷式です。

DOEはMilanプロセッサの概要を示すスライドを発表しました。しかし、プレゼンテーションを実際に見ていないとスライドがいかに誤解されやすいかを示すケーススタディとして、講演者は「64コア」という記載はAMDのRomeプロセッサを指し、Milanチップを指していないと明確に述べました。現時点では、DOEはMilan CPUのコア数を公表する権限がありません。

AMDが最近発表したRomeプロセッサは7nmプロセスとZen 2マイクロアーキテクチャを採用し、Milan CPUは7nm+プロセスで構築されたZen 3マイクロアーキテクチャを採用します。スライドには、ノードあたり256GiB以上のメモリを搭載した8チャネルのDDRメモリも記載されていますが、講演者は改めて、メモリ容量の数値はMilanの仕様がRomeと同等かそれ以上であることを前提としていると説明しました。

このスーパーコンピュータには、GPUコンピューティング専用のノードも搭載されます。各ノードには4基のNVIDIA「Volta-Next」GPUが搭載されますが、繰り返しになりますが、スライドに記載されている仕様は、Volta-Next GPUが現行世代のV100の仕様を上回ることを示しているに過ぎません。

スリムなブレード サーバーに詰め込まれた高性能コンピューティングはすべて、大量の熱を生成することが確実であり、ここでは、ブレードの背面にある温水冷却システムの接続を見ることができます。

CPUノードとGPUノードは、専用のネットワーク接続部に接続されます。ここでは、2つのシャーシ間の接続部が示されています。ネットワークシャーシの中央にはウォーターブロックがあります。これは専用のネットワークASICを覆い、背面のネットワーク接続部を覆う金属ブロックにも水が循環します。これは光リンクから発生する熱を抑えるのに役立ちます。光リンクもサポートされていますが、このシステムはより安価で信頼性の高い銅線接続を念頭に置いて設計されています。Crayはネットワーク速度とフィードに関する情報を公開していませんが、100Gb/s以上になると予想されています。

2 つのノードは、結合されると、ネットワークを介してラック スイッチのトップ (上図) に接続され、その後、ノードを通過するデータのホップ数を減らすために Cray が設計した Dragonfly トポロジに結合されます。

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新しいスーパーコンピュータには、オールフラッシュ ストレージ システムも搭載されます。これは主にフラッシュのコストが急落したためであり、散発的で集中的なストレージ ワークロードを処理するために高価で容量の少ないバースト バッファを使用する必要がなくなります。

AMDのCEO、リサ・スー氏は、データセンターの顧客は単一の製品世代ではなく長期的なロードマップを重視しているとよく指摘しますが、これは、新しいプラットフォームのハードウェアとソフトウェアの両方の認定サイクルが長いことを考えると、まさにその通りです。今回の米国エネルギー省（DOE）による承認は、より多くの著名な顧客がAMDのHPCクラスのハードウェア提供能力に信頼を寄せていることの証です。CrayはShastaプラットフォームを他のスーパーコンピューティングプロジェクトにも利用できるようにしているため、Milan搭載スーパーコンピュータの発表はこれで最後ではないでしょう。

Perlmutter スーパーコンピューターは 2020 年にオンラインになる予定で、その時期が近づくにつれて DOE がさらに詳しい情報を公開すると予想されます。