Китай сохранил корону первенства в разработке суперкомпьютеров

Суперкомпьютер Tianhe-2 был разработан Национальным университетом Китая по оборонным технологиям

Суперкомпьютер китайского производства сохранил свое место на вершине списка Топ-500 самых мощных в мире систем, сообщается в BBC News.

Tianhe-2 может работать на скорости 33,86 петафлоп в секунду – это 33,863 триллиона операций в секунду, в соответствии с тестом Linpack.

В верхней части списка лидеров по производительности суперкомпьютеров Топ-500 произошло только одно изменение: шестое место занял новый швейцарский Piz Daint, способный делать 6,27 петафлоп/с.

Список 500 лучших машин в мире составляется дважды в год командой, возглавляемой профессором немецкого университета в Мангейме. Список формируется исходя из того, насколько быстро компьютеры могут решить особый тип линейного уравнения. Это определяет их скорость, но не принимает во внимание другие факторы – например, насколько быстро данные могут быть переданы от одной части системы к другой, что также имеет значение при использовании компьютера.

Швейцарский Piz Daint. Фото с сайта cscs.ch

IBM, которая создала 5 из 10 самых быстрых суперкомпьютеров последнего списка, рассказала BBC News о том, что будет настаивать на пересмотре системы тестирования компьютеров, так как ныне существующая система требует расширения параметров оценки.

«Список Топ-500 был очень полезным для измерения производительности и развития высокопроизводительных вычислений, – сказал доктор Алессандро Кьюриони, руководитель научного вычислительного отдела исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе. – Тем не менее, сегодня мы нуждаемся в более практическом измерении, которое будет отражать реальное использование этих суперкомпьютеров на основе их наиболее важных функций. Мы используем суперкомпьютеры для решения реальных проблем – движения науки вперед, создания инноваций, и, в конечном итоге, мы хотим делать жизнь лучше. Поэтому один из вопросов, который я и некоторые мои коллеги обсудим с составителями рейтинга Топ-500, – это новые принципы измерения эффективности».

Моделирование 15 000 лопающихся пузырей Sequoia. Фото с сайта ibm.com

Однако один из создателей списка предположил, что такая просьба будет отклонена. По словам Эрика Строхмаейра, используемый тест Linpack является слишком простым для того, чтобы учитывать все особенности сложных систем приложений.

Более всесторонние тесты гораздо сложнее кодировать, и их деятельность должна быть зарегистрирована и опубликована. Все это усложняет дело. Найти золотую середину между двумя крайностями оказалось очень непросто. К сожалению, все предыдущие попытки достичь консенсуса между лагерями к успеху не привели.

Лидерство Китая

Tianhe-2 (переводится как «Млечный Путь – 2») был разработан Национальным университетом Китая по оборонным технологиям. Компьютер будет располагаться в городе Гуанчжоу в юго-восточной провинции Гуандун.

Tianhe-2 использует сочетание процессоров Intel, а также процессоров, созданных под заказ по проекту самого университета.

Подобная система может применяться в сфере исследований и образования. Чиновники сочли наиболее подходящей отраслью для Tianhe-2 автомобильную промышленность.

Linpack оценил данную систему почти вдвое выше, чем машину, занимающую вторую строчку в Топ-500. Вторым оказался суперкомпьютер Titan, произведенный в США Департаментом системной энергетики в национальной лаборатории Oak Ridge штата Теннесси.

Тем не менее, по словам одного из экспертов, еще слишком рано говорить о том, что китайская система сможет превзойти американского коллегу в реальных задачах на практике.

Профессор Алан Вудворд из отдела вычислительной техники Университета Суррея считает, что специализация китайской машины может быть слишком узкой. По его мнению, данные о количестве вычислений в секунду и работа компьютера на постоянной основе – разные вещи. Скорости получения данных и обработки материала должны быть адекватно сопоставимыми между собой.

Энергоэффективность

Основные приложения суперкомпьютера не направлены на использование всего потенциала процессора.

IBM отмечает, что собственный суперкомпьютер компании Sequoia, который занял третье место в последнем списке Топ-500, использует около 73% своего теоретического потенциала производительности. Данные получили после крупнейшего на сегодняшний день, как считает фирма, моделирования динамики жидкостей.

Тест заключался в моделировании виртуальных эквивалентов 15 000 лопающихся пузырей при работе над способами уничтожения камней в почках и раковых клеток.

Доктор Кьюриони убежден: «Самое главное – то, чего мы все хотим избежать, – это неоправданная потеря ресурсов. Для ученых важно, как скоро можно будет решить проблему эффективности использования аппарата. Когда мы запускаем эти типы моделирования, мы тратим гораздо больше денег, чем мы бы потратили на покупку самого аппарата».

Он добавил, что одной из самых больших затрат является использование энергии. Согласно списку Toп-500, Tianhe-2 требует от 17 808 кВт – вдвое больше, чем 8209 кВт, необходимых для Titan, или 7890 кВт, необходимых для Sequoia.

Доктор Кьюриони считает, что при пересмотре рейтинга следует обратить особое внимание и на энергоэффективность. Статус самого быстрого суперкомпьютера безусловно престижен. А значит, будут и расхождения во мнениях по поводу определения такого статуса: ведь то, что выгодно одним, для других выгодой не является.

Самые быстрые суперкомпьютеры:
1. Tianhe-2 (Китай) 33,86 петафлоп/с
2. Titan (США) 17,59 петафлоп/с
3. Sequoia (США) 17,17 петафлоп/с
4. K computer (Япония) 10,51 петафлоп/с
5. Mira (США) 8,59 петафлоп/с
6. Piz Daint (Швейцария) 6,27 петафлоп/с
7. Stampede (США) 5,17 петафлоп/с
8. Juqueen (Германия) 5,09 петафлоп/с
9. Vulcan (США) 4,29 петафлоп/с
10. SuperMuc (Германия) 2,90 петафлоп/с