37-й Top 500. Новый лидер в рейтинге самых быстрых суперкомпьютеров мира - K-computer Fujitsu, производительность которого 8,161 Пфлопс
В рамках Международной суперкомпьютерной конференции (International Supercomputing Conference – ISC’2011), прошедшей в Гамбурге в последней декаде июня, была представлена очередная редакция международного суперкомпьютерного рейтинга Top 500. Впервые в его истории производительность каждой системы первой десятки списка составляет не менее 1 Пфлопс. В первой пятерке всего один новичок, но речь идет о лидерском месте, на которое взошла японская система Fujitsu «K computer» из Научного института вычислительных технологий RIKEN, построенная на более чем полумиллионе ядер и продемонстрировавшая на тесте Linpack производительность на уровне 8,162 Пфлопс (при пиковой производительности 8,774 Пфлопс). Это соответствует примерно миллиону стандартных настольных ПК.
Лидер прошлого рейтинга, китайский суперкомпьютер Tianhe-1A с пиковой производительностью 2,57 Пфлопс, переместился на второе место. Система Jaguar, установленная в Окриджской национальной лаборатории США, опустилась со второй на третью позицию. На четвертом месте расположился еще один китайский суперкомпьютер, установленный в Национальном суперкомпьютерном центре в Шеньчжень. Пятое место заняла машина Токийского технологического института.
Название нового лидера Top 500 является сокращением от японского слова «кей», означающего «10 квадриллионов». Именно такое количество операций в секунду намереваются покорить инженеры компании Fujitsu, занимающиеся изготовлением компонентов для «K».
Лидер 37-го Top 500 «K computer»
Из 68544 8-ядерных процессоров SPARC64 VIIIfx, разработанных Fujitsu, собрано 672 кластера, в будущем планируется увеличение вычислительных блоков до 800. Примечательно, что микропроцессор SPARC64 VIIIfx, известный под кодовым именем Venus, в августе 2009 года завоевал звание самого быстрого процессора в мире, обогнав самый производительный на тот момент процессор Intel Xeon 5500 на архитектуре Nehalem примерно в 2,5 раза.
Несмотря на колоссальное потребление энергии (оплата счетов будет стоить около десяти миллионов долларов в год, этого хватит для питания 10 тысяч домов), «K» считается энергосберегающим суперкомпьютером. В частности, для отвода лишнего тепла используется система жидкостного охлаждения, более экономичная с точки зрения энергозатрат.
Представление «K computer» на стенде института RIKEN
Новый лидер Top 500 обошелся инвесторам в 975 миллионов евро. Как ожидается, разработка японских специалистов будет использоваться для анализа климатических изменений на Земле.
Примечательно, что на протяжении последних нескольких лет сокращается число суперкомпьютеров США в первой пятерке рейтинга. Так, еще в ноябре 2008 года американские вычислительные системы занимали девять из десяти первых строчек Top 500. В 37-й редакции в первую десятку вошли лишь пять суперкомпьютеров из Штатов.
Но, несмотря на утрату первых позиций в рейтинге, США с большим отрывом от других стран остается лидером по числу суперкомпьютеров в Top 500. Так, в новом списке представлено 256 ее систем. Впрочем, этот показатель от рейтинга к рейтингу также сокращается. Так, в предыдущем списке на долю Штатов приходилось 275 суперкомпьютеров, а год назад – 282 системы.
На втором месте по числу суперкомпьютеров в Top 500 находится Китай, увеличивший число своих систем в списке с 41 в прошлом рейтинге до 62. За ними следуют Германия (30), Великобритания (27), Япония (26) и Франция (25). Российских суперкомпьютеров в рейтинге насчитывается 12. Стоит отметить, что это максимальное число систем, с которым страна когда-либо входила в рейтинг.
Самым мощным российским суперкомпьютером, попавшим в Top 500, снова стал кластер «Ломоносов» из МГУ им. М. В. Ломоносова. После недавно завершившейся модернизации система была разогнана до 1,373 Пфлопс и показала на Linpack производительность в 674 Тфлопс, однако ей опять не удалось войти в первую десятку рейтинга: «Ломоносов» расположился на 13-м месте.
Еще один российский суперкомпьютер с петафлопсным уровнем производительности, установленный в Саровском ядерном центре, в мировой рейтинг, как и ранее в российский Топ-50, вообще не вошел. Ранее источники в «Росатоме» сообщали CNews, что реальное быстродействие этой системы по Linpack составляет порядка 780 Тфлопс. Таким образом, если бы систему подали в рейтинг, то она бы попала в первую двадцатку и потеснила бы «Ломоносова» с 13-го места.
Лидером по числу систем, представленных в списке от России, является IBM. На ее долю приходится шесть вычислительных систем. Три суперкомпьютера поставили «Т-Платформы» и два – HP. Суперкомпьютер на платформе с водяным охлаждением «СКИФ-Аврора», установленный в ЮУрГУ, числится в Top 500 как «self-made».
По числу суперкомпьютеров во всем списке также лидирует IBM, являясь поставщиком 213 систем из 500. За ней следуют HP со 153 установками и Cray, поставившая 29 компьютеров. В качестве операционной системы производители традиционно предпочитают задействовать Linux (455 машин).
Top 25/500. Список 25 самых мощных компьютеров мира из Top500. 37-я редакция (июнь 2011 года).
Официальная страница Top500 находится по адресу www.top500.org.
Колонки таблицы. В списке представлены следующие данные по каждому компьютеру:
- Rank - порядковый номер в списке Top500
- Site - организация, в которой установлен компьютер
- Computer/Year Vendor - название (тип) компьютера, указанное поставщиком/год производитель
- Cores - количество вычислительных ядер
- Rmax - максимальная полученная производительность по LINPACK (TFlop/s)
- Rpeak - теоретическая пиковая производительность (TFlop/s)
Сайт PCWEEK live попросил генерального директора компании «Т-Платформы» Всеволода Опанасенко прокомментировать общую картину новой редакции рейтинга. В его понимании, все развивается по спирали. В настоящий момент акценты существенно сместились в сторону Азии. Возглавляющий рейтинг институт RIKEN пошел своим путем, используя новый процессор SPARC и собственный интерконнект, что позволило «K computer» продемонстрировать не только высокую пиковую производительность, но и традиционную для векторных машин эффективность, близкую к 100%.
По мнению господина Опанасенко, Япония всегда была сильна в HPC. Последние лет восемь она о себе громко не заявляла, но все помнят ее машину начала века, которая первой шагнула с 10 Тфлопс на 40, и продержалась несколько редакций на первом месте Top 500. Директор компании «Т-Платформы» имел возможность ознакомиться с этой системой лично, и, по его уверению, данный суперкомпьютер по масштабам ассоциируется у него с трехэтажным футбольным стадионом, где на первом этаже размещалось оборудование питания и охлаждения, второй этаж был целиком отведен под интерконнект и лишь третий занимали стойки.
Технологии отечественного HPC-лидера «Т-Платформы» на ISC’2011
Впрочем, в первую очередь «азиатский тренд» в HPC связан с набирающим обороты Китаем, чье количество кластеров, входящих в Top 500, постоянно растет на протяжении последних нескольких лет. Всеволод Опанасенко признает, что многие считают машины Поднебесной имиджевыми и явно недозагруженными. Однако недавно ему довелось побывать в Шанхайском суперкомпьютерном центре и обсудить с его директором данную тематику. В результате сейчас Опанасенко склоняется к мысли, что в Китае выстроена достаточно правильная государственная политика, которая «насаждает» HPC в массы. 90% пользователей систем – из авто- и авиастроения (новый небезызвестный самолет обсчитывается как раз в Шанхайском суперкомпьютерном центре). Китайцы, по словам директора компании «Т-Платформы», считают, что аккуратно, как это принято на Востоке, «продавливая» HPC в индустрию, они в ближайшие пять-семь лет пожнут очень серьезные плоды, и именно с этим связан лавинообразный рост числа китайских инсталляций.
Несмотря на все вышесказанное, на основании имеющихся у него сведений о готовящихся проектах господин Опанасенко склоняется к мысли, что уже в следующем году США вернут себе мировое лидерство. По его мнению, эта страна слишком щепетильно относятся к критическим технологиям, уделяет им большое внимание и вкладывает колоссальные деньги в их развитие. На прошлом суперкомпьютерном форуме, который происходил в Луизиане, было объявлено, что две компании IBM и Cray получают грант 5,7 миллиарда долларов на разработку железа (только!) для прототипа экзафлопсной машины. Софт и моделирование будут оплачиваться отдельно. Разумеется, подобные мощности – это пока отдаленная перспектива, но то, что уже в самое ближайшее время мы узнаем об американских машинах на десятки петафлопс, Опанасенко не сомневается.
Ознакомиться с полной версией списка Top 500 суперкомпьютеров можно на сайте parallel.ru или на сайте Top 500.
Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайтов PCWEEK live, Overclockers.ru, CNews Интеграция и Vesti.ru.