带你了解TOP500新科状元：日本超级计算机Fugaku富岳

在2020年6月22日公布的最新全球超级计算机 TOP 500榜单上，夺得冠军的是日本的超算Fugaku，中文名字叫“富岳”，该系统日本理化学研究所(RIKEN) 与富士通公司共同开发。 

日本超算第二次问鼎世界第一

这是日本超算第二次获得全球 TOP 500冠军，上一次还是在2011年，名为“K computer”，中文名“京”的超算夺得了当年两届冠军，富士通公司对K computer的设计研发始于2006年。

图片来自富士通资料

Fugaku超算原来被称为“Post K”，是K computer产品的第四代，与第一代K产品的最大不同时，其处理器全面采用富士通ARM架构的A64FX取代了原来的SPARC 64架构处理器，它的性能也因此大幅提升，是 K computer的40倍。2019年5月，正式命名为富岳Fugaku，取意于日本的富士山。

Fugaku的详细配置

Site: RIKEN Center for Computational Science

System URL: https://www.r-ccs.riken.jp/en/fugaku/project

Manufacturer: Fujitsu

Cores: 7,299,072

Memory: 4,866,048 GB

Processor: A64FX 48C 2.2GHz

Interconnect: Tofu interconnect D

Performance

Linpack Performance (Rmax) 415,530 TFlop/s

Theoretical Peak (Rpeak) 513,855 TFlop/s

Nmax 20,459,520

HPCG [TFlop/s] 13,400.0

Power Consumption

Power: 28,334.50 kW (Submitted)

Power Measurement Level: 2

Measured Cores: 995,328

Software

Operating System: Red Hat Enterprise Linux

Compiler: FUJITSU Software Technical Computing Suite V4.0

Math Library: FUJITSU Software Technical Computing Suite V4.0

MPI: FUJITSU Software Technical Computing Suite V4.0

富士通A64FX处理器 

fagaku登顶，可以说是ARM的胜利。

2018年，富士通公布了其最强ARM处理器A64FX，该处理器由ARM和富士通合作开发，集成了48+4个核心，配备32GB HBM 2内存，带宽1TB/s，浮点性能2.7TFLOPS，使用7nm工艺生产。

图片来自富士通资料

如上图，A64FX使用高性能的HBM 2内存，每个CMG单元配备8GB HBM 2，带宽256GB/s，总计32GB HBM 2，1024GB/s带宽。富士通并联合ARM推出了SVE（可伸缩矢量扩展）指令集，支持512bit浮点运算单元，大幅强化浮点性能。

该处理器的架构设计特别之处是，有48个计算核心及4个辅助核心组成，分为四个CMG单元，每个单元13个核心（12个计算核加一个辅助核）。

富士通的A64FX处理器目前使用台积电的7nm FinFET工艺生产，87.86亿个晶体管，性能可达2.7TFLOPS，是前代的SPARC V9处理器1.1TFLOPS的2.5倍左右。

日本超算的重新崛起

近几年来，中国和美国一直在超算领域占据绝对优势。现在这样的绝对优势正在缩小，日本开始展现其强大的超算潜力，另外意大利也有两台超算系统进入前十，相信未来世界超算格局会有所改变。