AMD突然拿出“雷神之锤”，挑战Intel超算王座

日前，AMD表示即将和知名超级计算机方案制造商Cray一起，为美国能源部橡树岭国家实验室打造最新的超级计算机“Frontier”（前线），目标是要实现1.5 exaFlops运算能力（exaFlops=每秒进行100亿亿次浮点运算，一次标准的浮点运算为两个十五位数相乘）。

这个数字到底有多夸张呢？以现在超级计算机宝座上面的“Summit”为例，它大概能提供0.2exaFlops的运算能力。换言之，“Frontier”足足要强上8倍。

再说一个形象一点的比较，假如你可以把目前全球超算排名前160的计算机组织起来，他们总共的计算能力跟“Frontier”的目标计算能力差不多了。

“江山代有才人出”，这在超级计算机界并不稀罕。只不过神奇的是，这次参与建设这台超级计算机的不是Intel，更不是IBM，而是AMD，而且是“一手包办”，CPU、GPU、内部高速线路等一系列关键设备均由AMD自行打造。

看到这里，你或许也发现这件事情没有那么简单了。

AMD突然拿出的“雷神之锤”

AMD官方在声明中特别表示：“Frontier将采用AMD定制化的CPU和GPU，并且代表了AMD一长串在美国能源部‘exascale’计划中已经取得的技术成就。”

这句话倒不算空口白话，AMD也给出了一些模糊的细节和数字：

“Frontier”的网络带宽将是普通家庭网络连接的2400万倍，或者说速度足以在一秒钟内下载10万部高清电影。 “Frontier”将占地7300平方英尺（约定于680平方米），相当于两个篮球场。 “Frontier”的内部电缆和线路头尾相连的话，总长可以达到90英里（约定于145公里）。

比起这些让普通人感叹的“奶茶营销式”描述，最大的亮点还是在于这样一小段描述：

“Frontier”将会采用第一个完全为超级计算"优化"的GPU和CPU 。 包括采用了自定义的AMD Epyc处理器，配备了未来为高性能计算（HPC）和人工智能工作负载设计的Zen核心架构，还有AMD Radeon Instinct产品系列中的图形处理器处理器（GPU）。GPU具有高性能计算引擎、"广泛的"混合精度操作和高带宽内存，并且它们由AMD 公司的Infinity Fabric和Cray Slingshot高带宽系统互连架构连接在一起（一个Epyc处理器和四个Instinct显卡）。

在目前全球前500的超级计算机中，AMD的CPU占有率高达0.4%（有两台使用了AMD的皓龙处理器），使用AMD GPU的更是0台。对比之下，“Frontier”的目标显然十分远大了。不仅将目前AMD最先进的CPU和GPU结合了起来，更有希望凭借自身横跨两个领域的优势对整个系统进行专门的优化。

更不要提本次AMD是和专业超级计算机方案提供商Cray合作，后者目前在全球前500的超级计算机中有104台都是他们提供的解决方案。但Cray也不只是造造硬件那么简单，他们还拥有各类高性能计算编程环境、超级计算机管理、监控的一系列软件。Cray已经表示将会针对AMD的硬件适配软件。

这对于Intel、NVIDIA这两家目前超级计算机系统的主要计算芯片供应商来说，不是什么好消息。目前前者在全球前500的超级计算机中，为94.8%超级计算机提供CPU，后者为27%的的超级计算机提供GPU。

超级计算机，AMD的下一块油田？

上文我们其实已经提到了，“Frontier”其实是美国能源部“exascale”计划下的第一个成果，它实际上是美国专门用来加快孵化exaFlops等级超级计算机发展的拨款。单就AMD这一个项目，合同价值超过了6亿美元。

要知道，AMD全年的营业额也不过64.8亿美元，整个“计算和图形”事业部的营业额也才9.86亿美元，净利润更是只有5.14亿美元，6亿美元真心不是一个小数目。

除了“Frontier”以外，在去年的财报中，AMD还专门透露美国劳伦斯利佛摩国家实验室、斯图加特大学、美国能源部未来的新超级计算机都将使用它们的硬件。显然，“Frontier”仅仅只是个开始，AMD在超级计算机领域已经“开张”。

我们不妨做个大胆的假设，假如随着顶尖超级计算机宝座的夺取成功，是否会让更多更新设备的超级计算机导向AMD？假如未来全球排名前500的超级计算机系统中有20%被AMD吃下，以每套系统1亿美元计算，总价值将达到100亿美元。

前沿技术方面的正向影响则是另外一个需要考虑但又很难计量的因素。军事、超级计算机等领域一向是最有利于新技术研发的环境，AMD目前只是在消费级产品的基础上专门为超级及计算机进行优化，但AMD针对超级计算机等顶尖使用场景研发的新技术是否有可能“反哺”消费级市场？