Китай продолжает господствовать в мире суперкомпьютеров, у США по-прежнему больше всего позиций в новом выпуске Top500, а самый быстрый суперкомпьютер Европы Piz Daint бьет рекорды энергоэффективности
В рамках конференции Supercomputing 2013 (SC13), состоявшейся в конце ноября в Денвере, был опубликован новый Топ500 мощнейших суперкомпьютеров мира. Рейтинг второй раз подряд возглавила китайская разработка Tianhe-2.
Tianhe-2 создан Научно-техническим университетом Народно-освободительной армии Китая и состоит из 16 тыс. узлов Intel Xeon и Xeon Phi (суммарно 3,12 млн вычислительных ядер). Его производительность в 33,86 петафлопс позволила ему остаться на вершине рейтинга.
На втором месте остается американский Titan с графическими процессорами Nvidia и производительностью 17,59 петафлопс. Далее следуют Sequoia (17,17 петафлопс, США), японский K computer (10,51 петафлопс) и американский суперкомпьютер Mira (8,59 петафлопс).
Совокупная мощность всех 500 суперкомпьютеров составила бы 250 петафлопс, причем половину обеспечили бы первые 17 позиций в списке.
Стоит отметить, что из десяти мощнейших суперкомпьютеров пять сделаны в компании IBM, а три системы из первой пятерки финансируются Министерством энергетики США.
По числу систем в Top500 Соединенные Штаты по-прежнему лидируют: у страны 265 суперкомпьютеров, на 12 больше, чем в предыдущей редакции рейтинга, опубликованной в июне.
Суперкомпьютеров из Азии в списке 115, на три меньше, чем в июне, а из Европы — 102. Китайских машин в Top500 — 63, японских — 28. Что касается Европы, лидируют Великобритания — 23 суперкомпьютера, Франция — 22 и Германия — 20.
Пять из пятисот суперкомпьютеров рейтинга находятся в России. Самую высокую (37-ю) строчку Top500 из них занимает система «Ломоносов», развернутая в МГУ. За полгода «Ломоносов» опустился в рейтинге на шесть позиций.
Производительность выше одного петафлопса показал 31 суперкомпьютер из рейтинга.
83,4 % суперкомпьютеров из Top500 используют процессоры Intel. 94 % располагают шестью и более, а 75 % — восемью и более вычислительными ядрами.
Нынешний выпуск Top500, 42-й по счету, по сравнению с предыдущим, который вышел в июне, изменился мало. В десятке самых мощных суперкомпьютеров всего одно новое наименование, Piz Daint Швейцарского национального суперкомпьютерного центра — система Cray XC30, показавшая быстродействие 6,27 петафлопс в тесте Linpack. Она также стала лидером Top500 по уровню энергоэффективности, который теперь тоже учитывается в суперкомпьютерном рейтинге. Швейцарская машина потребляет в среднем 2,33 МВт, выполняя 2,7 гигафлопс на каждый израсходованный ватт.
О планах по созданию нового швейцарского суперкомпьютера с GPU-ускорением Piz Daint было объявлено в марте, на конференции по графическим технологиям GTC 2013. Новая система обещала быть не только одной из самых быстрых в мире, но и должна была позволить достичь новых высот в энергоэффективности.
Сегодня можно констатировать: Piz Daint превзошел самые смелые ожидания.
Важно, что, с точки зрения энергоэффективности, это первая система петафлопсного уровня, которая преодолела барьер в 3 гигафлопса на Ватт (3.11 гигафлопс/Вт). Это почти на 50% эффективнее, чем у следующей в рейтинге петафлопсной системы, демонстрирующей результат 2.17 гигафлопс/Вт.
Такой успех системе Piz Daint обеспечили в том числе флагманские ускорители Tesla K20X, самые быстрые и экономичные графические процессоры из доступных на рынке.
Названная в честь одного из пиков Швейцарских Альп, система Piz Daint была создана в Швейцарском Национальном Супервычислительном Центре (CSCS), чтобы предоставить исследователям исключительные вычислительные ресурсы. Система обеспечивает высокую эффективность моделирования в таких областях, как материаловедение, физика, изучение климата, метеорология и геофизика.
Piz Daint – это не единственная европейская система с GPU-ускорением, дебютирующая в рейтинге Top500.
В новую версию рейтинга вошли еще три системы с GPU-ускорением, каждая из которых обладает выдающейся производительностью и призвана ускорить темп научных исследований.
Одна из новых систем (производительность - 709 терафлопс) находится в немецком вычислительном центре Rechenzentrum Garching, принадлежащим обществу имени Макса Планка и Институту физики плазмы имени Макса Планка. Другие новички рейтинга - система Romeo, расположенная во французском Университете Реймса, и система Wilkes из Кембриджского Университета.
Появление новых систем подтверждает тот факт, что европейские исследовательские и супервычислительные сообщества переходят на ускоренные вычисления, чтобы стимулировать развитие машиностроения, науки, анализа больших данных и ряда других областей.
Одно из приложений, работающих на системе Piz Daint, - это COSMO, метеорологическая модель, которую используют немецкая метеослужба German Meteorological Service, швейцарская MeteoSwiss и другие службы для ежедневных прогнозов погоды.
Приложение позволяет исследователям запускать сложные модели высокого разрешения для отслеживания изменений климата и погодных условий. Оно обслуживается консорциумом COSMO (Consortium for Small-scale Modeling), в который входят национальные метеослужбы таких стран, как Германия, Швейцария, Италия, Польша, Греция, Румыния и Россия, и исследовательские группы из почти 50 университетов мира.
Институты C2SM (Center for Climate Systems Modeling), CSCS и MeteoSwiss изменили динамическое ядро приложения COSMO, добавив поддержку графических ускорителей, и решили протестировать обновленную версию на системе Piz Daint. На определенных узлах приложение COSMO работало втрое быстрее на системе Piz Daint, при этом энергозатраты были в семь раз ниже, чем на флагманском суперкомпьютере CSCS - Monte Rosa.
При значительном приросте производительности исследователи смогут работать с более сложными моделями ультравысокого разрешения, получая более точную информацию о принципах работы систем климата и погоды.
Перечень Top500 впервые был опубликован в июне 1993 года. Его назначение — сравнение быстродействия самых мощных суперкомпьютеров в мире и демонстрация роста их мощности со временем. Участие в списке добровольное и требует исполнения теста Linpack, который определяет, насколько быстро компьютер может решать плотные системы линейных уравнений. Список Top500 составляется специалистами Маннгеймского университета, Университета Теннесси и американской Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли.
Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайтов Overclockers.ru, Lenta.ru, top500.org и других.
Другие новости по этой теме на сайте FEA.ru:
24.06.2013 Представлен новый рейтинг мощнейших суперкомпьютеров Top500. Китайский суперкомпьютер Tianhe-2 признали самым мощным в мире
17.02.2013 Самый мощный в Европе суперкомпьютер производительностью 5,9 петафлопс запущен в Исследовательском центре Юлиха (Германия)
07.02.2013 Суперкомпьютер Eurora на базе графических ускорителей NVIDIA Tesla на архитектуре NVIDIA Kepler устанавливает мировой рекорд по энергоэффективности
06.12.2012 Новый сопроцессор Intel Xeon Phi становится серьезным конкурентом графическим ускорителям NVIDIA и AMD
04.04.2012 Top50 самых мощных суперкомпьютеров СНГ. 16-я редакция
16.11.2011 Японский K Computer возглавил список Top500 самых высокопроизводительных суперкомпьютеров в мире
12.11.2011 Самый мощный в мире суперкомпьютер K-Computer (Япония) впервые преодолел барьер в 10 петафлопс
09.07.2011 Рейтинг Green500 наиболее энергетически эффективных вычислительных систем мира
23.03.2011 В Оукриджской национальной лаборатории США в 2012-м году будет установлен суперкомпьютер Cray Titan мощностью 20 петафлопс
13.04.2009 Nvidia начала продвижение в России персональных суперкомпьютеров Tesla производительностью от 1 Тфлопс
13.11.2008 В США запустили самый мощный в мире суперкомпьютер - Cray XT Jaguar