Naujas kinų superkompiuteris, gebantis atlikti daugiau nei 33 kvadrilijonus operacijų per sekundę, buvo įjungtas dviem metais anksčiau nei planuota ir tapo neabejotinu pačių greičiausių pasaulio superkompiuterių sąrašo lyderiu.
„Top 500“ sąrašas, kuris dukart per metus atnaujinamas Tarptautinė superkompiuterių konferencijos metu, matuoja pačių didžiausių kompiuterinių sistemų našumą. Tokie kompiuteriai paprastai naudojami modeliuojant atominių bombų sprogimus, prognozuojant globalinę klimato kaitą ir panašiai.
Naujas kinų superkompiuteris, gebantis atlikti daugiau nei 33 kvadrilijonus operacijų per sekundę, buvo įjungtas dviem metais anksčiau nei planuota ir tapo neabejotinu pačių greičiausių pasaulio superkompiuterių sąrašo lyderiu. „Top 500“ sąrašas, kuris dukart per metus atnaujinamas Tarptautinė superkompiuterių konferencijos metu, matuoja pačių didžiausių kompiuterinių sistemų našumą. Tokie kompiuteriai paprastai naudojami modeliuojant atominių bombų sprogimus, prognozuojant globalinę klimato kaitą ir panašiai.
„Tianhe-2“ pavadintame kompiuteryje sumontuoti 32 000 „Xeon“ procesorių, kuriems padeda 48 000 „Xeon Phi“ greitinimo procesorių, kuriuos tarpusavy jungia kiniška „TH Express-2“ sistema. Be to, kompiuteris turės 1 petabaitą atminties (maždaug 12 500 kartų daugiau nei tipinis namų kompiuteris), jame veiks kinų sukurta „Kylin Linux“ versija. Šis skaičiavimo galiūnas siurbs 17,8 megavatų galios. Šis agregatas galės veikti nuolatine 33,86 petaflopų sparta (t. y., per sekundę atliks daugiau nei 33 kvadrilijonus skaičiavimų). Ir jeigu šis skaičius dar nepadarė jums įspūdžio, turėtų sudominti faktas, jog spartos sąrašo sudarytojai nesitikėjo, kad „Tianhe-2“ pradės veikti per dvejus artimiausius metus.
Kompiuterio sparta yra beveik dukart didesnė nei į antrą vietą išstumto konkurento – „Cray“ sistemos, vadinamos „Titan“ ir veikiančios Oukridžo nacionalinėje laboratorijoje(JAV). Pastarasis veikia „vos“ 17,59 petaflopų sparta. Į trečią sąrašo vietą nusirito IBM superkompiuteris „Sequoia“, veikiantis 17,17 petaflopų sparta ir esantis Lawrence'o Livermore'o nacionalinėje laboratorijoje.
„Tianhe-2“ yra „Tianhe-1A“ superkompiuterio palikuonis – jis „Top-500“ sąrašo viršūnėje puikavosi 2010 metais. Abi šios sistemos liudija, jog kinų superkompiuterių kūrėjai sugeba ne tik prisipirkti detalių iš užsienio ir jas sumontuoti, bet ir sukurti didžiąją kompiuterių dalį be išorinės pagalbos.
„Dauguma sistemos komponentų yra sukurti Kinijoje – jie naudojasi tik „Intel“ produkcija pagrindiniam skaičiuojamajam komponentui. Procesorius jungianti sistema, programinė įranga, „front-end“ procesoriai – viskas sukurta Kinijoje. Abi šios kinų sistemos atkreipia dėmesį ir į kitą superkompiuterių tendenciją: specialios paskirties greitinančiųjų procesorių naudojimą. Moore'o dėsnis, kurio griežtasis apibrėžimas yra susijęs su eksponentiniu tranzistorių kiekio procesoriuje didėjimu, sėkmingai galioja ir toliau: kas dvejus metus tranzistorių kiekis procesoriuje padvigubėja. Tačiau prieš keletą metų procesorių taktinis dažnis liovėsi augti ir daugiausiai dėmesio šiuo metu skiriama veiksmų lygiagrečiam atlikimui, suskaidant didelį darbą į daug mažų dalių, kurios visos atliekamos vienu metu.
Bendrosios paskirties procesoriai užduotis į lygiagrečiai atliekamus procesus suskaido per skirtingus procesoriaus branduolius. Tačiau naujesnė tendencija yra perkelti dalį darbo į specialios paskirties spartinančius procesorius, kuriuose užduočių lygiagretus atlikimas yra dar labiau sustiprintas. „Intel Xeon Phi“ procesoriai yra vienas iš pavyzdžių. Nors „Top-500“ sąraše esančiuose kompiuteriuose dažniau naudojami „nVidia“ grafikos apdorojimo procesoriai, pritaikyti skaičių gliaudymui.
„Top-500“ sąraše 39 kompiuteriuose naudojami „nVidia“ spartinantys procesoriai, 11 – „Xeon Phi“, o dar trijuose – „ATI Radeon“ procesoriai. Į pirmą vietą užkopusiame „Tianhe-2“ naudojami „Xeon Phi“ procesoriai, į antrą vietą nustumtame kompiuteryje yra „nVidia“ detalės, o dabar į 10 vietą nukritęs „Tianhe-1A“ kompiuteris taip pat yra su „nVidia“ procesoriais.
„Būčiau linkęs lažintis, kad iki 2015 metų „Top-500“ sąrašo pirmame dešimtuke bus tik kompiuteriai su vaizdo apdorojimo ar spartinančiais procesoriais“, – sakė Lawrence Berkeley nacionalinės laboratorijos direktoriaus pavaduotojas, kompiuterių mokslininkas bei vienas iš keturių „Top-500“ sąrašo sudarytojų Horstas Simonas.
H. Simonas taip pat įsitikinęs, kad iki 2020 metų nebus pasiektas 1 eksaflopo našumas ir tam yra nesudėtinga praktinė priežastis – superkompiuterių spartą ribos energijos suvartojimas.
„Didėjančio energijos suvartojimo efektyvumo kreivę pastaruoju metu labiausiai į viršų kreipė vienkartinė permaina – perėjimas prie daugiabranduolinių sistemų ar sistemų su greitinančiaisiais procesoriais. Ir jeigu jokių naujų technologijų neatsiras, kreivės kryptis neišsilaikys tokia, kokia yra dabar. Stebuklų nebūna – galimybių ribą pasiekėme. Dabar pačiose efektyviausiose sistemose 1 petaflopui reikia 1–2 megavatų. Padauginkite šį skaičių iš 1000 ir energijos sąnaudos bus tiesiog per didelės“, – sakė H. Simonas.
Visgi ligšiolinis greičiausių superkompiuterių sąrašas pildosi ir keičiasi ganėtinai prognozuojamai, o ekstrapoliavus istoriją ir dabartinę padėtį galima tikėtis, kad eksaflopo riba bus peržengta 2018 metais.
Superkompiuterių „Top-500“ sąrašo įdomybės
- Iš 500 sąraše esančių sistemų, 65 yra Kinijoje. Tuo tarpu JAV teritorijoje veikia daugiau nei pusė viso sąrašo kompiuterių – 253.
- „Intel“ procesorius naudoja 80 proc. sąraše esančių kompiuterių.
- 67 proc. sistemų naudoja procesorius su 8 ar daugiau branduolių.
- Per metus iš sąrašo iškrito 180 superkompiuterių. Minimalus našumas, reikalingas norint patekti į šį sąrašą, per metus padidėjo nuo 76,5 iki 96,9 teraflopų.
- Daugiausiai sąrašo kompiuterių pagamino HP (189), juos vejasi IBM (160). Tačiau pastarieji yra pagaminę net 4 iš 10 šiandienos greičiausių superkompiuterių.
