Znajdź zawartość

W Stanach Zjednoczonych powstają dwa niezwykle wydajne superkomputery. Obie maszyny mają osiągnąć wydajność 20 petaflopsów i mogą trafić na listę TOP500 w czerwcu 2012 roku. Obecnie najbardziej wydajny superkomputer to chiński Tianhe-1A, który jest w stanie wykonać 2,566 petaflopa w ciągu sekundy. Pierwszy z superkomputerów powstaje w Oak Ridge National Laboratory (ORNL), które obecnie jest w posiadaniu m.in. maszyny Jaguar, drugiego pod względem wydajności superkomputera. Komputer o podobnej mocy buduje też IBM na zlecenie Lawrence Livermore National Laboratory. Ma on zostać dostarczony zamawiającemu już w przyszłym roku, a pełną moc osiągnie w roku 2012. Obecnie jest zbyt wcześnie, by wyrokować, czy powstające amerykańskie maszyny obejmą prowadzenie na liście TOP500. Superkomputery to niezwykle przydatne narzędzia badawcze i bardzo interesują się nimi Chiny. Amerykańscy eksperci twierdzą, że Państwo Środka ma ambicję budowy superkomputera opartego wyłącznie na rodzimej technologii i może zrealizować ten cel w ciągu 12-18 miesięcy. Specjaliści przypuszczają, że projektowana maszyna ma charakteryzować się mocą ponad 1 PFlops. Wiadomo, że Chińczycy już używają własnej technologii. Najpotężniejszy superkomputer świata Tianhe-1A korzysta przede wszystkim z układów Intela oraz Nvidii, ale zastosowano w nim również procesory FeiTeng-1000. To 8-rdzeniowe układy korzystające z architektury Sparc. Są one wykorzystywane do zarządzania węzłami superkomputera. Wiadomo też, że Chiny dysponują własnymi technologiami przesyłu danych szybszymi od otwartego InfiniBand. Wciąż jednak nie dorównują one wydajnością zamkniętym standardom oferowanym przez amerykańskie firmy. Jeremy Smith, dyrektor Centrum Biofizyki Molekularnej w ORNL mówi, że bardzo cieszy go konkurencja, gdyż zwiększające się zainteresowanie superkomputerami przyczynia się do ich rozwoju. W konkurencji z innymi krajami wszyscy wygrywają - dlatego bardzo mi się to podoba - mówi Smith. Jak wspomina, gdy w roku 2002 pojawił się japoński Earth Simulator zaszokował on środowisko, a National Research Council w swoim raporcie stwierdził, że był to dzwonek alarmowy, pokazujący, iż możemy nie tylko stracić przewagę nad konkurencją, ale również, co ważniejsze, zdolność do osiągnięcia własnych celów. Naukowcy z niecierpliwością czekają na pojawienie się komputerów pracujących w eksaskali. Maszyna o wydajności 1 eksaflopsa będzie wykonywała w ciągu sekundy trylion (1018) operacji zmiennoprzecinkowych. To dla nauki oznacza skok jakościowy. System eksaskalowy pozwoli bowiem na dokładne symulowanie pojedynczej komórki. Każdy atom będzie tam reprezentowany - mówi Smith. To z kolei będzie miało kolosalne znaczenie dla rozwoju medycyny, biologii i nauk pokrewnych. Pierwsze systemy eksaskalowe mogą pojawić się jeszcze przed rokiem 2020.

Opublikowano kolejną edycję listy TOP500, czyli zestawienia 500 najpotężniejszych superkomputerów świata. W bieżącej edycji nie znalazł się jeszcze, co zrozumiałe, Blue Gene/P, o którym pisaliśmy wczoraj. Numerem 1. wciąż więc jest Blue Gene/L. Na liście zaszły znaczne zmiany, szczególnie w czołówce. Swoją pozycję umocniła firma Cray, której superkomputery zajęły 2. i 3. miejsce. Jedną z ciekawych zmian jest fakt, że w czołowej 500 znalazły się dwie maszyny wykorzystujące Windows Compute Cluster Server 2003. Dotychczas na superkomputerach spotykane były pojedyncze instalacje systemów Windows 2000 czy Windows Server 2003. Nie cieszyły się one zbytnią popularnością o czym świadczy chociażby fakt, że na liście z października 2006 nie było już żadnego superkomputera z systemem Microsoftu. Windows Compute Cluster Server 2003 to pierwszy system z Redmond, który powstał z myślą o najbardziej wydajnych maszynach. Najbliższe edycje listy (publikowana jest ona co pół roku), powinny pokazać nam, czy Microsoft ma szanse na zaistnienie na rynku superkomputerów. Niekwestionowanym liderem zestawienia systemów operacyjnych dla superkomputerów jest jednak Linux, który zainstalowano na 77,8% maszyn z TOP500. Drugie miejsce zajmuje Unix (12%). Maszyna, aby zostać wpisaną na obecną listę musi charakteryzować się wydajnością co najmniej 4,005 teraflopsa. Jeszcze pół roku temu wystarczyło 2,737 TFlops. Co więcej, komputer, który obecnie znajduje się na miejscu 500. przed sześcioma miesiącami zająłby 216. pozycję. To największy skok w 15-letniej historii projektu TOP500. Bardzo dobrze świadczy to ogromnym zapotrzebowaniu na moce obliczeniowe i przyspieszeniu prac nad superkomputerami. Łączna moc obliczeniowa 500 maszyn z listy wyniosła 4,92 petaflopsa. To dużo więcej niż 3,54 PFlops sprzed pół roku. Jednocześnie pokazuje nam jak olbrzymią mocą charakteryzuje się najnowszy superkomputer IBM-a – Blue Gene/P. Najpopularniejszymi procesorami wykorzystywanymi do budowy superkomputerów są układy Intela. Zastosowano je na 289 maszynach (57,9%). Pół roku temu do Intela „należało” 261 superkomputerów (52,5%). Rynek straciło zarówno AMD (105 systemów czyli 21% obecnie, a 113 systemów i 22,6% przed pół roku) oraz IBM (teraz 85 superkomputerów i 17-procentowy udział, wcześniej 93 maszyny i 18,6% rynku). Rynek superkomputerów zdominowały procesory dwurdzeniowe. Olbrzymim sukcesem mogą pochwalić się Woodcresty Intela. Jeszcze sześć miesięcy temu wykorzystano je jedynie w 31 maszynach, teraz są obecne w 205 systemach. Wzrosły też udziały dwurdzniowych Opteronów AMD, z 75 do 90 komputerów. Największym producentem pod względem liczby maszyn na TOP500 jest HP. Na liście znajdują się 202 (40,4%) komputerów tego wytwórcy. Drugie miejsce, ze 192 (38,4%) systemami zajął IBM. Inni producenci, jak Dell (23 maszyny), SGI (19) czy Cray (11) nie przekroczyli 5%. Z kolei liderem listy ułożonej pod względem wydajności zainstalowanych maszyn pozostaje IBM. W sumie wszystkie superkomputery tego producenta dostarczają 41,9% (pół roku temu było to 49,5%) mocy wszystkich 500 maszyn. Drugie miejsce (24,5% mocy, wzrost z 16,5%) zajął HP. Najwięcej superkomputerów znajduje się w USA. Stoi tam 281 najpotężniejszych maszyn na świecie. Na drugim miejscu z 42 maszynami uplasowała się Wielka Brytania, a na trzecim Niemcy, które posiadają 24 komputery z listy TOP500. Po jednym superkomputerze mają Indonezja, Nowa Zelandia, Filipiny, RPA, Turcja, Zjednoczone Emiraty Arabskie i Wietnam. Żaden z polskich superkomputerów nie dostał się na listę. Poniżej przedstawiamy 10 najpotężniejszych maszyn z TOP500: LP Właściciel komputera i kraj Nazwa i producent Procesory Wydajność (GFlops) Wydajność szczytowa (GFlops) 1 Lawrence Livermoore National Laboratory USA Blue Gene/L IBM 131072 280600 367000 2 Oak Ridge National Laboratory USA Jaguar Cray 23016 101700 119350 3 Sandia National Laboratories USA Red Storm Cray 36544 101400 127411 4 IBM Thomas J. Watson Research Center USA BGW IBM 40960 91290 114688 5 New York Center for Computational Sciences USA New York Blue IBM 36864 82161 103219 6 Lawrence Livermoore National Laboratory USA ASC Purple IBM 12208 75760 92781 7 Rensselaer Polytechnic Institute USA eServer Blue Gene Solution IBM 32768 73032 91750 8 NCSA USA Abe Dell 9600 62680 89587 9 Centro Nacional de Supercomputación Hiszpania Mare Nostrum IBM 10240 62630 94208 10 Leibniz Rechenzentrum Niemcy HLRB II SGI 9728 56520 62259 1 GFlops = 1 miliard operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę.

Opublikowano 28. już wydanie listy TOP500, na której wymieniono 500 najpotężniejszych superkomputerów na świecie. Na czele listy wciąż znajduje się komputer BlueGene/L produkcji IBM’a, który pracuje w Lawrence Livermore National Labolatory w USA. Jego maksymalna zmierzona moc obliczeniowa wynosi 280,6 teraflopsa, czyli 280,6 biliona operacji na sekundę. Teoretycznie jednak może on osiągnąć wydajność rzędu 367 teraflopsów. Na drugim miejscu nastąpiła zmiana. Obecnie znajduje się na nim maszyna Red Storm zbudowana przez Craya. Stojący w Sandia National Laboratories superkomputer osiągnął wydajność 101,4 biliona operacji na sekundę. Trzecie miejsce, po spadku z drugiego, należy do kolejnego produktu IBM’a o nazwie eServer Blue Gene Solution, który powstał na potrzeby Thomas J. Watson Research Center. Jego wydajność to 91,2 teraflopsów. Czwarte miejsce przypadło kolejnemu komputerowi z USA – ASC Purple, produkcji IBM’a. Znalazł się tam dzięki osiągnięciu 75,76 biliona operacji w ciągu sekundy. Dopiero na 5. miejscu napotykamy najpotężniejszy europejski komputer – MareNostrum z Barcelony. Maszyna autorstwa inżynierów z IBM’a potrafi wykonać 62 biliony 630 miliardów operacji w ciągu sekundy. Najpotężniejszy superkomputer na świecie wykorzystuje 131 072 procesory z rodziny PowerPC IBM’a. Podobnie jest w innych maszynach autorstwa Błękitnego Giganta. Blue Gene Solution to 40 960 procesorów, ASC Purple korzysta z 12 208, a MareNostrum z 10 240 CPU. W pierwszej piątce tylko Red Storm wykorzystuje inne procesory. Są to 2,4-gigahercowe dwurdzeniowe Opterony. W superkomputerze mieści się ich 26 544. Największym producentem superkomputerów na świecie jest IBM. Zbudował on 236 (czyli 47,2%) maszyn z listy TOP500. Na drugim miejscu znajduje się Hewlett-Packard ze 158 (31,6%) komputerami, następnie SGI, które stworzyło 20 superkomputerów, później zaś Dell (18) oraz Cray (15). Najczęściej w superkomputerach wykorzystywane są układy Intela. Przede wszystkim kości zbudowane w oparciu o architekturę IA-32. Na świecie znajduje się 120 superkomputerów z listy TOP500 korzystających z tych procesorów. Drugą pod względem popularności jest architektura AMD x86_64, którą znajdziemy w 113 maszynach. Kolejne miejsce należy znowu do Intela. Procesory EM64T zostały zastosowane w 108 maszynach. Na kolejnych miejscach znalazły się IBM-owskie procesory Power (91 superkomputerów) oraz IA-64 Intela (35 maszyn). Skoro już o procesorach mowa, to warto wspomnieć, że większość superkomputerów z listy wykorzystuje od 513 do 1024 procesorów. Takich maszyn jest 192. W niewielu mniej, bo 185, znajdziemy od 1025 do 2048 CPU. Na liście znajdują się natomiast jedynie 4 komputery korzystające z 32 do 64 procesorów. Natomiast jeśli chodzi o największą liczbę jednostek centralnych to wszelkie rekordy bije BlueGene/L, który jest jedynym komputerem w przedziale od 64 000 do 128 000 CPU. Mimo to jego maksymalna wydajność jest jedynie dwuipółkrotnie mniejsza, niż wydajność wszystkich 192 maszyn z przedziału 513-1024 procesory. Najwięcej, bo aż 285 superkomputerów, nie ma przydzielonego stałego zadania. Oznacza to, że wykorzystywane są w wielu różnych celach, w tym wojskowych, gdzie służą m.in. do symulacji wybuchów jądrowych. Równie dobrze jednak używane są do badania oddziaływania różnych leków czy innych związków chemicznych na białka. Przemysł półprzewodnikowy wykorzystuje 50 superkomputerów, a do zadań typowo akademickich zaprzęgnięto 46 maszyn. Finansami zajmuje się 29 tego typu maszyn, 17 służy geofizykom, a kolejne 17 wykorzystywane jest do badań nad klimatem. Superkomputery korzystają przede wszystkim z różnych odmian systemu Linux. Takich maszyn jest aż 376. Z czołowej pięćsetki 86 komputerów wykorzystuje systemy uniksowe, a 32 – mieszane. Pod kontrolą systemów z rodziny BSD pracują 3 superkomputery, tyle samo co pod kontrolą Mac OS. Najwięcej superkomputerów znajduje się w Stanach Zjednoczonych. Jest ich tam 309. Drugie miejsce w tej klasyfikacji zajmują, ex aequo, Wielka Brytania i Japonia. Biorąc jednak pod uwagę moc obliczeniową, japońskie komputery są potężniejsze. W sumie wykonują one 286,674 biliona operacji na sekundę, podczas gdy brytyjskie "tylko” 186,420 biliona. Na trzecim miejscu znowu jest remis, tym razem pomiędzy Niemcami a Chinami. W obu tych krajach pracuje po 18 superkomputerów. Dwkrotnie bardziej wydajne są jednak te niemieckie (145 teraflopsów wobec 72 Tflops). Na czwartym miejscu uplasowała się Francja z 12 superkomputerami, a na piątym 10 indyjskich maszyn. Na liście TOP500 znalazły się komputery, których wydajność wynosiła co najmniej 2,736 teraflopsa. Nie zmieściła się na niej żadna maszyna z Polski.