פוגקו

פוגקו (ביפנית: 富岳; בתעתיק לעברית: פוּיֵה; על שם הר פוג'י) הוא מחשב-על, אשר ממוקם במכון המחקר RIKEN בקובה, יפן ונכון לנובמבר 2021, מדורג במקום הראשון ברשימת טופ500 כמחשב העל המהיר ביותר בעולם, עם כוח חישוב של 537.21 פטה-פלופס (וכוח חישוב תאורטי של עד 4.3 אקסה-פלופס). תחילת פיתוחו של המחשב החלה ב-2014 והוא צפוי להיכנס לפעולה במהלך שנת 2021, כאשר הוא משמש כממשיכו של מחשב העל מחשב K. זהו מחשב העל הראשון המבוסס על ארכיטקטורת ARM, אשר מגיע למקום הראשון ברשימת טופ500. פוגקו מהווה את מערכת המחשוב השנייה בעולם שהגיעה לכוח חישוב של אקסה-פלופס , כאשר הראשונה היא פרויקט Folding@home שהגיעה לכוח חישוב של 1.5 אקסה-פלופס במרץ 2020 במהלך מגפת הקורונה.

היסטוריה 
ב-2018, מגזין Nikkei העריך כי עלות הפרויקט תסתכם בכ-130 מיליארד ין יפני (כמיליארד דולר אמריקני).

ב-23 במאי 2019, מכון RIKEN הכריז כי שמו של מחשב העל יהיה פוגקו. באוגוסט 2019, הלוגו של פוגקו נחשף - הוא מתאר את הר פוג'י ומסמל את "הביצועים הנעלים של פוגקו" ואת "המגוון הרחב של המשתמשים שלו". בנובמבר 2019, האבטיפוס של פוגקו זכה במקום הראשון ברשימת גרין500. המשלוח של מדפי הציוד למכון RIKEN החל ב-2 בדצמבר 2019 והושלם ב-13 במאי 2020. ביוני 2020, פוגקו נהפך למחשב העל המהיר ביותר בעולם ברשימת טופ500, כאשר הוא עוקף את מחשב העל Summit של IBM.

פוגקו שומש למחקר על מסיכות, בסיוע למיגור התחלואה בזמן מגפת הקורונה.

מפרט

חומרה 
פוגקו נבנה על בסיס מעבדי A64FX תוצרת Fujitsu. המעבד עצמו מבוסס על ארכיטקטורת ARMv8.2 ומאמץ את הרחבות סילומיות וקטורית למחשבי על. פוגקו תוכנן כך שהוא יהיה מהיר פי 100 יותר ממחשב K, כך שכוח החישוב הכולל שלו יגיע ל-1 אקסה-פלופס וכן שתהיה לו שימושיות רבה בעולם.

התכנון המקורי לפוגקו כלל 158,976 מעבדי A64FX שחוברו זה לזה בשיטת "היתוך טורוס"  אשר פותחה על ידי Fujitsu. בנובמבר 2020, פוגקו שודרג בכך שנוספו לו מעבדים וליבות נוספות.

תוכנה 
פוגקו משתמש בליבת לינוקס מותאמת אישית בשם IHK/McKernel, אשר תוארה בתור "ליבת מערכת הפעלה קלת משקל". מערכת ההפעלה משתמשת בלינוקס ובליבת McKernel במקביל וכן זו לצד זו. סילמוציות תובעיות רצות על בסיס ליבת McKernel, כאשר לינוקס מריצה את כלל השירותים והתוכנות האחרות.

מעבר לתוכנות מערכת, פוגקו מריץ תוכנות רבות, אשר כוללות גם מבחני ביצועים. על ידי שימוש בתוכנת מבחני הביצועים HPL, אשר נמצאת בשימוש לדירוג ברשימת טופ500, פוגקו נמצא בסולם הפטה-פלופס ונמצא במחצית הדרך להגעה לאקסה-פלופס. בנוסף לכך, פוגקו שבר שלושה שיאי עולם במבחני ביצועים אחרים, אשר כוללים את HPL-AI - שבו פוגקו הגיע לכוח חישוב של 2.0 אקסה-פלופס ובכך היווה את מערכת המחשוב הראשונה שהגיעה לסולם האקסה-פלופס באותו מבחן ביצועים.

ביצועים 
הביצועים הראשונים של פוגקו שדווחו, הגיעו לשיא של 416 פטה-פלופס במבחן הביצועים הגבוהים LINPACK  בקטגוריית נקודה צפה בדיוק כפול  (FP64), אשר משמשת לדירוג ברשימת טופ500. לאחר עדכון החומרה בנובמבר 2020, הביצועים של פוגקו הגיעו לשיא של 442 פטה-פלופס.

כמו כן, פוגקו הגיע למקום הראשון במבחני הביצועים Graph 500, HPL-AI ו-HPCG והיה למחשב העל הראשון שהגיע למקום הראשון בכל ארבעת מבחני הביצועים בו זמנית.

לאחר עדכון החומרה, פוגקו העלה את ביצועיו במבחן הביצועים HPC-AI בקטגוריית נקודה צפה בדיוק מעורב, מ-1.4 אקסה-פלופס ל-2.0 אקסה-פלופס. זוהי הפעם הראשונה בה מחשב על משיג תוצאות כלשהן במבחן ביצועים מבוסס נקודה צפה (חצי דיוק/דיוק רגיל/דיוק כפול = FP16/FP32/FP64 בהתאמה) אשר הגיעו לסולם האקסה-פלופס. אף על פי שבעדכון החומרה, כמות הליבות הועלתה ב-4.5% בלבד, ל-7,630,848 ליבות A64FX, התוצאות בפועל הראו עלייה חדה יותר בביצועים ממה שצופה (אף על פי שפוגקו לא משתמש ברכיבי עיבוד נוספים, כמו כרטיסים גרפיים ל-GPGPU), 6.4% יותר כוח חישוב מאשר במבחן הביצועים הראשון, שיא עולמי.

ביצועיו של פוגקו מתעלים על ביצועיהם של ארבעת מחשבי העל המהירים ביותר ברשימת טופ500 יחדיו.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים 

מחשבי-על
יפן: מדע וטכנולוגיה