LineShine conquista la vetta della classifica dei supercomputer con un'architettura basata esclusivamente su CPU

Il supercomputer cinese di produzione nazionale LineShine ha conquistato il primo posto nell'ultima classifica TOP500, raggiungendo prestazioni sostenute in doppia precisione pari a 2,198 EFLOPS, diventando così il primo supercomputer al mondo a superare la soglia dei 2 EFLOPS nel benchmark High Performance Linpack, ha dichiarato il National Supercomputing Center di Shenzhen.

Questo traguardo rappresenta un passo avanti significativo nella convergenza tra supercalcolo e calcolo intelligente, due ambiti che tradizionalmente si avvalevano di hardware e requisiti di precisione differenti.

Storicamente, il supercalcolo si è basato principalmente su operazioni in virgola mobile a doppia precisione per applicazioni scientifiche quali la modellazione fisica e la simulazione ingegneristica, mentre il calcolo intelligente ha impiegato operazioni a precisione ridotta o su numeri interi per l'addestramento dei modelli e l'inferenza. Negli ultimi anni, tuttavia, le due discipline stanno convergendo verso un'integrazione.

L'approccio convenzionale all'integrazione hardware prevede un'architettura eterogenea CPU-GPU, in cui la CPU gestisce la pianificazione e il controllo, mentre la GPU accelera il calcolo. Tuttavia, tale modello presenta criticità quali elevati costi di trasferimento dati, complessità di programmazione e uno sfruttamento inefficiente delle risorse hardware.

LineShine adotta un approccio diverso, basato su un'architettura pionieristica "Online Acceleration" che sfrutta esclusivamente la CPU. Integrando unità di accelerazione matriciale per l'IA direttamente nei propri processori di progettazione cinese, il sistema consente alle CPU di eseguire in modo efficiente attività di intelligenza artificiale senza dipendere dalle GPU, riducendo così il collo di bottiglia nel trasferimento dati tra CPU e GPU, tipico delle architetture eterogenee.

Oltre al processore, LineShine introduce innovazioni su larga scala in ambito di networking, storage, efficienza energetica e di sistema. Il risultato è un duplice passo avanti che coniuga prestazioni di calcolo di altissimo livello e una vasta implementazione in applicazioni reali, offrendo una soluzione concretamente valida per la convergenza tra supercalcolo e calcolo intelligente, ha affermato Lu Yutong, progettista capo di LineShine e direttrice del Centro Nazionale di Supercalcolo di Shenzhen.

In termini di infrastruttura per il calcolo intelligente applicato alla scienza e all'ingegneria, LineShine ha già supportato applicazioni in settori quali le scienze dell'atmosfera e degli oceani, la simulazione ingegneristica, la scienza dei materiali, la scoperta di farmaci, le neuroscienze, l'IA scientifica e l'inferenza di modelli di grandi dimensioni (large-model inference), come dichiarato all'agenzia Xinhua da Lei Kai, vicedirettore della Shenzhen Computer Federation.

La classifica TOP500 viene pubblicata due volte l'anno. I supercomputer cinesi hanno conquistato il primo posto in diverse occasioni: il Tianhe-1 ha raggiunto la vetta nel 2010; il Tianhe-2 ha mantenuto il primato per sei edizioni consecutive, dal 2013 al 2015; e il Sunway TaihuLight è stato in testa alla classifica per quattro volte tra il 2016 e il 2017.