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Il supercomputer più potente del mondo è giapponese e realizzato con chip ARM

(Image credit: Shutterstock / Timofeev Vladimir)

Il 22 giugno 2020 sarà ricordato come lo storico giorno in cui Apple ha annunciato il suo piano di transizione per tutta la produzione di computer Mac, dalle CPU Intel alla propria linea di processori, chiamata Apple Silicon. 

Ma nel vasto campo del computing c’è un altro evento che molto probabilmente rimarrà nella storia. La Top500, ossia il progetto iniziato nel 1993 che “classifica e dettaglia i 500 più potenti sistemi informatici non distribuiti al mondo”, vede arrivare in prima posizione un supercalcolatore Giapponese, scontrandosi con il trend che, negli ultimi anni, ha implicato un grande numero di posizionamenti di sistemi provenienti da superpotenze economiche, come USA e CINA, che da soli occupano oltre il 60% delle posizioni della lista Top500.

Ma la vera novità è che il sistema di cui stiamo parlando è basato su architettura ARM, ossia la stessa di cui sono dotati gli smartphone che utilizziamo tutti i giorni. L’installazione di questo mostro di potenza realizzato dall’azienda giapponese Fujitsu si chiama Fugaku e si trova fisicamente al RIKEN Center for Computational Science di Kobe, una grande città nel sud del Giappone. Tale sistema è composto da ben 158.976 processori A64FX dotati di 48 core ciascuno e che lavorano a “soli” 2,2 GHz di frequenza, interconnessi tra loro tramite una tecnologia proprietaria chiamata “Tofu Interconnect D”.

Supercomputer, super prestazioni

Le prestazioni di questa implementazione sono naturalmente eccezionali e superano di circa 3 volte quello che oggi è il secondo supercomputer della lista, ovvero Summit, un modello statunitense sviluppato da IBM. Nel benchmark HPL, un software che risolve un complesso algoritmo matematico realizzato appositamente per calcolare le prestazioni di sistemi di calcolo distribuito di questa scala di grandezza, Fugaku è riuscito a raggiungere il valore di 1,42 Exaflop, contro gli 0,55 del rivale americano. In un altro test, specifico per la Top500 Fugaku è riuscito a far segnare ben 415,5 petaflop, contro i 148,6 fatti registrare da Summit. 

Fujitsu ha utilizzato su licenza il progetto per il processore da ARM, oggi di proprietà dell’operatore di rete giapponese SoftBank. Il sistema è costato oltre 1,2 miliardi di dollari statunitensi e sono stati necessari circa sei anni di tempo dall’inizio del progetto, fino alla messa in opera. Secondo il New York Times, i ricercatori starebbero già usando Fugaku per contribuire alla ricerca scientifica, nel tentativo di trovare una soluzione definitiva al coronavirus. In particolare starebbero simulando il comportamento di circa 2000 molecole farmacologiche, alcune delle quali totalmente sperimentali.

Negli ultimi anni, la presenza di sistemi basati su CPU x86 realizzati da Intel e AMD è praticamente la norma su Top500 e attualmente, in elenco, ci sono quattro supercomputer costruiti utilizzando l’architettura ARM. Una delle peculiarità di Fugaku è quella di non possedere alcuna GPU dedicata per l’utilizzo di applicazioni di intelligenza artificiale. Sarà comunque difficile che il supercalcolatore giapponese possa mantenere a lungo la propria posizione di numero uno. Cray Computing, oggi di proprietà di HP, sta infatti realizzando con l’aiuto di AMD un sistema da oltre 1,5 exaflop per il Dipartimento di Energia statunitense e il Oak Ridge National Laboratory. Cray sta inoltre realizzando un sistema exascale basato su Intel per l'Argonne National Laboratory, di Chicago. Per entrambi i supercomputer il debutto è previsto nel 2021.