Top 500: новый рейтинг суперкомпьютеров
В ноябре был обновлен список самых производительных суперкомпьютеров в мире. Шестой раз подряд первенство получил китайский монстр Tianhe-2. Он был построен еще в 2013 году Оборонным научно-техническим университетом КНР в Гуанчжоу. Интересен тот факт, что за полгода общее количество китайских суперкомпьютеров увеличилось в три раза, с 37 до 109. В США, наоборот, рекордно снизилось общее число, входящих в список суперкомпьютеров, с 500 до 199. В Европе также наблюдается спад интереса к суперкомпьютерам. Число европейских машин в обновлённом рейтинге снизилось на четверть.
Китайский суперкомпьютер Tianhe-2, который состоит из 260 тысяч двенадцатиядерных процессоров Intel Xeon E5–2692 (IvyBridge) и 48 тысяч ускорителей Intel Xeon Phi 31S1P, по-прежнему опережает лучший американский Titan почти в два раза. Общий объём его оперативной памяти составляет 1,4 петабайт.
Intel Xeon Phi 31S1P в суперкомпьютере Tianhe-2
Tianhe-2 работает под управлением специализированной ОС Kylin Linux и демонстрирует в тесте HPL Linpack пиковую производительность на уровне 33,86 (33,86 квадриллионов операций в секунду). Разработчики продолжают оптимизировать алгоритмы управления нагрузкой. Они подчеркивают тот факт, что за счёт чисто софтверных решений производительность может быть увеличена ещё на 50 — 60%.
Tianhe-2 был разработан командой из 1300 учёных и инженеров и располагается в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу (Guangzhou). Начиная с 2013 года, он постоянно занимает первое место в списке TOP 500 самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Создание Tianhe-2 было спонсировано и инициировано китайским правительством и администрацией провинции Гуанчжоу в рамках программы »863 High Technology Program». Он был построен китайским Оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии Китая (National University of Defense Technology) после того как правительство США отклонило просьбу компании Intel на получение лицензии на экспорт центральных процессоров и сопроцессорных плат. Это решение правительства США нанесло существенный удар по компании Intel и их поставщикам, а также вызвало затор в развитии информационных технологий страны, дав толчок китайской индустрии разработки процессоров.
Преимущество Titan лишь в его энергоэффективности. Использование в системе Cray XK7 ускорителей Nvidia K20x позволяет ограничить суммарную потребляемую мощность до 8,21 МВт (против 17,8 МВт у Tianhe-2) и достигнуть показателя 2,143 Гфлопс/Вт (против 1,9 Гфлопс/Вт у Tianhe-2).
Россию на данный момент представляют семь суперкомпьютеров. Из них только два входят в первую сотню — Ломоносов и Ломоносов-2, производства компании Т-Платформа. В настоящее время он содержит 6654 вычислительных узла, более 94000 процессорных ядер, обладает пиковой производительностью 1,37 Пфлоп/с. Реальная производительность системы на тесте Linpack равна 674 Тфлоп/с
Если говорить о топовых позициях, то они изменились незначительно. В первую десятку вошли только два новых суперкомпьютера — Trinity и Hazel-Hen, соответственно занявшие шестое и восьмое место. Это системы Cray XС40 на процессорах Xeon E5–26xx и без ускорителей вычислений с плавающей запятой. Их производительность составляет 8,1 для первого и 5,6 Пфлоп/с для второго.
Trinity — совместным проект Сандийской национальной лаборатории (Sandia National Laboratory) и Лос-Аламосской национальной лаборатории, в рамках программы прогнозного моделирования и вычислительной обработки данных (Advanced Simulation and Computing Program) Национальной администрации по ядерной безопасности, входит в топ 10 самых дорогих суперкомпьтеров.
Учитывая то, для чего он используется, можно было бы ожидать, что суперкомпьютер Trinity будет ещё более дорогим. Однако благодаря более современным и мощным технологиям стало возможным параллельное снижение цены, связанной с созданием более новых и мощных суперкомпьютеров. Правительство США предложило производителю суперкомпьютеров Cray контракт на сумму в 174 миллиона долларов на создание этого суперкомпьютера Cray XC, а также системы хранения Cray Sonexion для Национальной администрации по ядерной безопасности. Trinity будет использоваться для того, чтобы поддерживать эффективность ядерного арсенала США и для содержания его в целости и сохранности.
Hazel-Hen
Суперкомпьютер Shaheen II, который установлен в Научно-технологическом университете имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) и этим летом занявший седьмое место, переместился на девятое место.
Все остальные создавались и модернизировались до II квартала 2015 года. Корейский TachyonII (Sun Blade x6048) и канадский GPC (xSeries iDataPlex) — самые старые из них и работают начиная с 2009 года. Они до сих пор находятся в рейтинге 500 лучших суперкомпьютеров и занимают 372 и 392 места.
Всего лишь полгода назад 90 систем в списке использовали математические сопроцессоры, сейчас же их число выросло до 104. 66 из них используют GPU Nvidia, три — AMD/ATI Radeon, а 27 — Intel Xeon Phi. В четырёх суперкомпьютерах использованы гибридные архитектуры Nvidia Kxx и Intel Xeon Phi.
Интел продолжает удерживать лидерство: его процессоры используются в 89% суперкомпьютеров из рейтинга TOP 500, в то время как доля AMD Opteron составляет только 4,2%. Интерес к процессорам IBM Power также снижается несмотря на их архитектурные преимущества. Сейчас их продолжают использовать только в 26 системах, а полгода назад их было 38. Серия Cray XC теперь самая популярная в TOP 10.
Ведущая роль в сегменте высокопроизводительных систем отведена Hewlett-Packard. HP создано почти треть всех лучших суперкомпьютеров мира (155 или 31,2%). Второе место — Cray (69 систем), а третье — IBM (45 суперкомпьютеров). Китайский вендор Sugon обогнал IBM. Ему принадлежит 49 систем из обновлённого рейтинга TOP 500.
Если еще полгода назад петафлосный барьер преодолели 68 машин, то сейчас их количество равно 81.
Можно сделать выводы: общая производительность суперкомпьютеров растёт гораздо медленнее, чем в предыдущие годы. С 1994 до 2008 тем прироста составлял 90% в год. С 2008 года — 55% и менее.
Инвестиции в высокопроизводительные вычисления в целом растут, но основной их поток теперь направлен на кластеры средней мощности.
