Опубликована 38 редакция списка 500 самых высокопроизводительных вычислительных систем15.11.2011 14:35

На конференции супервычислений в Сиэтле был опубликован 38 выпуск рейтинга самых высокопроизводительных вычислительных систем - top500. Впервые за историю существования рейтинга первые 10 мест остались за прежними лидерами.

Как и в прошлом выпуске первое место занимает K Computer компании Fujitsu, установленный в Институте физико-химических исследований в городе Кобе (Япония). K Computer назван в честь японского символа "кей", обозначающего "квадриллион". В начале ноября он стал первым суперкомпьютером, достигшим производительности 10 петафлоп. Однако полная мощность ещё не достигнута, запуск вычислительной системы в полном объеме планируется к ноябрю 2012 года.

Как и большинство систем top500, K Computer использует технологии с открытым исходным кодом - он обслуживается операционной системой на базе Linux, для программирования используется модифицированная версия OpenMPI. Проприетарным компонентом данной вычислительной системы является система связей между вычислительными узлами - Tofu, шестимерная сетка-тор, обладающая высокой масштабируемостью и эффективностью. Сейчас в K Computer задействовано 705024 процессорных ядер на базе архитектуры SPARC64, позволяющих достичь производительность в 10,5 петафлоп.

Второе и третье место занимают прежние вычислительные системы - китайский суперкомпьютер Tianhe-1A, с производительностью 2.57 петафлоп и Cray XT5 "Jaguar", с производительностью 1.75 петафлоп.

Компания Fujitsu не намерена останавливаться на достигнутом, и уже в январе 2012 года начнёт поставки вычислительного комплекса нового поколения PrimeHPC FX10 с рекордным теоретическим быстродействием 23,2 петафлоп. В максимальной конфигурации PrimeHPC FX10 может объединять 1 024 стойки с 98 304 вычислительными узлами. Каждый из них содержит 16-ядерный процессор SPARC64 IXfx с тактовой частотой 1,85 ГГц, а также 32 или 64 Гб памяти. Обмен данными между узлами осуществляется по двунаправленному каналу с пропускной способностью 2×5 Гб/с.

В максимальной конфигурации PrimeHPC FX10 может объединять 1 024 стойки с 98 304 вычислительными узлами. Каждый из них содержит 16-ядерный процессор SPARC64 IXfx с тактовой частотой 1,85 ГГц, а также 32 или 64 Гб памяти. Обмен данными между узлами осуществляется по двунаправленному каналу с пропускной способностью 2×5 Гб/с. Все компоненты системы, включая чипы и связующее программное обеспечение, разработаны специалистами Fujitsu. Благодаря этому, как утверждается, достигается высокая степень надёжности и хорошая масштабируемость.

По сравнению с прошлым выпуском число российских суперкомпьютеров, входящих в Top500, уменьшилось с 12 до 5. Самый производительный из отечественных кластеров Lomonosov за пол года опустился с 13 до 18 места в рейтинге. Оценить состояние отечественных кластеров можно в специализированном рейтинге top50.supercomputers.ru.

Общее распределение по количеству суперкомпьютеров в разных частях света выглядит следующим образом: 274 суперкомпьютеров находятся в Америке (265 в предыдущем списке), 103 в Европе (ранее 126), 118 (ранее 103) в Азии. Общее распределение по количеству суперкомпьютеров в разных странах выглядит следующим образом (в скобках изменение по сравнению с прошлой редакцией рейтинга):

США: 263 (+8)
Китай: 74 (+13)
Япония: 30 (+4)
Великобритания: 27 (0)
Франция: 23 (-2)
Германия: 20 (-10)
Канада: 9 (-1)
Польша: 6 (+1)
Россия: 5 (-7)
Австралия 4 (-2)
Италия: 4 (-1)
Израиль: 3 (+1)
Ирландия: 3 (+2)
Южная Корея: 3 (-1)
Саудовская Аравия: 3 (-1)
Испания: 3 (+1)
Швейцария: 3 (-1)
Швеция: 3 (-2)

Распределение по используемым на суперкомпьютерах операционным системам (в скобках изменение по сравнению с прошлой редакцией рейтинга):

Linux - 457 (+2), 91,4%
Unix - 30 (+7), 6%
Windows - 1 (-5), 0.2%
BSD - 1, 0.2%
Смешанные - 11 (-4), 2,2%

Некоторые тенденции:

Впервые все суперкомпьютеры, занимающие 10 первых мест, остались на прежних местах рейтинга. 5 из них построено в США, 2 в Китае, 2 в Японии и 1 во Франции;
Суммарная производительность всех систем в рейтинге за 6 месяцев возросла с 58.88 до 74,07 петафлоп;
В качестве процессорной основы лидируют CPU Intel (77.2%), AMD занимает второе место (12,2%), на третьем месте - PowerPC (9%). 46.2% всех используемых процессоров имеют четыре ядра, а 42.4% - шесть и более ядер;
Среди производителей кластеров на первом месте IBM (44.6%), на втором Hewlett-Packard (28,2%), на третьем Cray (5.4%), на четвертом SGI (3.4%), на пятом месте компания Bull (3.0%);
Минимальный порог пиковой производительности для вхождения в top500 вырос за 6 месяцев с 40,1 до 50.9 терафлопов. Замыкающая нынешний рейтинг система в прошлом выпуске находилась на 300 месте;
В среднем представленный в рейтинге кластер содержит 18385 процессорных ядер, 6 месяцев назад этот показатель составлял 15550 ядер.

В скором времени ожидается выход третьего выпуска альтернативного рейтинга кластерных систем Graph 500, ориентированный на оценку производительности суперкомпьютерных платформ, связанных с симулированием физических процессов и свойственных для данных систем задач по обработке огромных массивов данных. Основным отличием этого выпуска будет другой принцип формирования рейтинга, основанный на TEPS - числе пройденных ребер графа в секунду, а не на размере графа. Также формируется девятый список Green500, в который включены наиболее энергоэффективные суперкомпьютеры. В Green500 в качестве критерия эффективности учитывается отношение LINPACK FLOPS к потребляемой мощности в ваттах. В прошлом рейтинге Green500 лидер top500 занял 9 место.