Самый мощный суперкомпьютер в мире 2020: 12 самых быстрых суперкомпьютеров в мире — В 2020 году
12 самых быстрых суперкомпьютеров в мире — В 2020 году
Для большинства из нас компьютер, вероятно, кажется достаточно быстрым, если он может воспроизводить видео 8K или последнюю версию Far Cry со скоростью 60 кадров в секунду без замедления. Однако есть много сложных задач, которые требуют миллиардов вычислений в секунду, чего не может сделать настольный компьютер с процессором i9.
Вот где суперкомпьютеры пригодятся. Они предлагают высокий уровень производительности, который позволяет правительствам и организациям решать проблемы, которые были бы невозможны с обычными компьютерами.
Современные суперкомпьютеры строятся с учетом рабочих нагрузок ИИ (искусственного интеллекта). В дополнение к прогнозированию погоды, климатическим исследованиям, физическому моделированию и разведке нефти и газа, суперкомпьютеры помогают ученым открывать более устойчивые строительные материалы и изучать белки человека и клеточные системы с экстремальным уровнем детализации.
Обычно производительность суперкомпьютера измеряется в операциях с плавающей запятой в секунду (флопы). В области научных вычислений флоп — это более точная цифра, чем измерительные инструкции в секунду.
Первый суперкомпьютер — Livermore Atomic Research Computer — был построен для Центра исследований и разработок ВМС США в 1960 году.
Чтобы показать вам, как далеко мы продвинулись с тех пор, мы составили подробный список самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Все они являются нераспределенными компьютерными системами, работающими на Linux.
12. Суперкомпьютер Секвойя
Скорость: 17,1 петафлопс
Ядра: 1,572,864
Поставщик: IBM.
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Sequoia использует серверы IBM BlueGene/Q для достижения теоретической пиковой производительности в 20 петафлопсов. Он имеет 123% больше ядер и является на 37% более энергоэффективным, чем его предшественник компьютер K.
Хотя машина в основном используется для моделирования ядерного оружия, она также доступна для многих научных целей, таких как изменение климата и анализ генома человека. Он также продемонстрировал свою большую масштабируемость с помощью 3D-моделирования электрофизиологии человеческого сердца.
11. Суперкомпьютер ПАНГЕЯ III
Скорость: 17.8 петафлопс
Ядра: 291,024
Поставщик: IBM
Расположение: Центр технических и научных исследований CSTJF в Пау, Франция.
Pangea III опирается на высокопроизводительную архитектуру IBM, оптимизированную для искусственного интеллекта. IBM и NVIDIA работали вместе над созданием единственного в отрасли соединения между процессорами и графическими процессорами NVLink, которое обеспечивает более чем в 5 раз более высокую пропускную способность памяти между процессорами IBM POWER9 и NVIDIA Tesla V100 Tensor Core, чем традиционные системы на базе x86.
Архитектура не только повышает производительность вычислений, но и повышает энергоэффективность. Новая система использует менее 10% потребления энергии на петафлоп, как и ее предшественница, Pangea I и II.
Pangea III имеет различные применения, особенно в трех различных областях — разведка и разработка сейсмических изображений, модели разработки и добычи, а также оценка и селективность активов.
10. Суперкомпьютер Lassen
Скорость: 18.2 петафлопс
Ядра: 288,288
Поставщик: IBM
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Лассен предназначен для несекретной симуляции и анализа. Он устанавливается в той же лаборатории и использует те же компоненты здания, что и Sierra (самый быстрый суперкомпьютер № 2).
Несмотря на то, что Sierra — большая система, Lassen сам по себе имеет приличный размер: он составляет ровно 1/6 от размера старшего брата. Система Lassen содержится в 40 стойках, в то время как Sierra поднимается на 240 стоек.
Процессоры IBM Power9 и 253 терабайта оперативной памяти помогают Лассену достигать невероятной производительности в 23 петафлопс.
9. Суперкомпьютер SuperMUC-NG
Скорость: 19.4 петафлопс
Ядра: 305,856
Поставщик: Lenovo
Расположение: Суперкомпьютерный центр Лейбница, Германия
SuperMUC-NG имеет 6400 вычислительных узлов Lenovo ThinkSystem SD650 с непосредственным водяным охлаждением и более 700 терабайт основной памяти и 70 петабайт дискового пространства.
Он подключен к мощным системам визуализации, которые содержат большой 4K стереоскопический сетевой экран и 5-стороннюю среду искусственной виртуальной реальности CAVE.
Суперкомпьютер обслуживает европейских ученых во многих областях, включая анализ генома, гидродинамику, квантовую хромодинамику, науки о жизни, медицину и астрофизику.
8. Облачная инфраструктура AI Bridging
Скорость: 19.8 петафлопс
Ядра: 391,680
Поставщик: Fujitsu
Расположение: Национальный институт передовых промышленных наук и технологий, Япония.
Это первая в мире крупномасштабная вычислительная инфраструктура с открытым ИИ, которая обеспечивает 32,577 петафлопс пиковой производительности. Она насчитывает 1088 узлов, каждый из которых содержит 2 золотых процессора Intel Xenon Gold Scalable, 4 GPU NVIDIA Tesla V100, 2 HCA InfiniBand EDR и 1 твердотельный накопитель NVMe.
Fujitsu Limited утверждает, что суперкомпьютер может достичь 20-кратной тепловой плотности обычных центров обработки данных и охлаждающей способности стойки мощностью 70 кВт с использованием горячей воды и воздушного охлаждения.
7. Суперкомпьютер Trinity
Скорость: 21.2 петафлопс
Ядра: 979,072
Продавец: Cray
Расположение: Лос-Аламосская национальная лаборатория, США
Trinity построен для обеспечения экстраординарных вычислительных возможностей для предприятия по ядерной безопасности NNSA. Он направлен на повышение геометрических и физических достоверностей в коде моделирования ядерного оружия, обеспечивая при этом безопасность, надежность и эффективность ядерного арсенала.
Суперкомпьютер разрабатывался в два этапа: на первом этапе использовался процессор Intel Xeon Haswell, а на втором — значительное повышение производительности с использованием процессора Intel Xeon Phi Knights Landing. Он может обеспечить максимальную производительность более 41 петафлопс.
6. Суперкомпьютер Piz Daint
Скорость: 21.2 петафлопс
Ядра: 387,872
Продавец: Cray
Расположение: Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр, Швейцария
Этот суперкомпьютер, названный в честь горы Piz Daint в швейцарских Альпах, работает на микропроцессоре Intel Xeon E5-26xx и NVIDIA Tesla P100.
Piz Daint использует DataWarp в «режиме импульсного буфера», чтобы увеличить эффективную полосу пропускания для устройств хранения и обратно. Это ускоряет скорость ввода / вывода данных, облегчая анализ миллионов небольших неструктурированных файлов.
В дополнение к своим ежедневным задачам, он может выполнять анализ данных некоторых из самых интенсивных проектов в мире, таких как данные, полученные в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере.
5. Суперкомпьютер Frontera
Скорость: 23.5 петафлопс
Ядра: 448,448
Поставщик: Dell EMC
Расположение: Техасский вычислительный центр, США
Frontera открывает новые возможности в разработке и исследованиях, предоставляя обширные вычислительные ресурсы, которые облегчают ученым решение многих сложных задач в широком диапазоне областей.
Frontera имеет две вычислительные подсистемы: первая ориентирована на производительность с двойной точностью, а вторая — на потоковую память одинарной точности. Он также имеет облачные интерфейсы и несколько узлов приложений для размещения виртуальных серверов.
4. Суперкомпьютер Tianhe-2A
Скорость: 61.4 петафлопс
Ядра: 4,981,760
Поставщик: NUDT
Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу, Китай
Обладая более чем 16 000 компьютерными узлами, Tianhe-2A представляет собой крупнейшую в мире установку процессоров Intel Ivy Bridge и Xeon Phi. Хотя каждый узел имеет 88 гигабайт памяти, общая память (процессор+сопроцессор) составляет 1375 тебибайт.
Китай потратил 2,4 миллиарда юаней (390 миллионов долларов США) на строительство этого суперкомпьютера. В настоящее время он в основном используется в приложениях моделирования, анализа и государственной безопасности.
3. Суперкомпьютер Sunway TaihuLight
Скорость: 93 петафлопса
Ядра: 10,649,600
Поставщик: NRCPC
Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Уси, Китай
Вычислительная мощность TaihuLight исходит от собственного многоядерного процессора SW26010, который включает в себя как элементы вычислительной обработки, так и элементы управления обработкой.
Один SW26010 обеспечивает пиковую производительность более 3 терафлопс благодаря 260 вычислительным элементам (интегрированным в один процессор). Каждый вычислительный обрабатывающий элемент имеет скрэтчпад-память, которая служит кэш-памятью, управляемой пользователем, что значительно уменьшает узкие места в памяти в большинстве приложений.
В дополнение к наукам о жизни и фармацевтическим исследованиям, TaihuLight используется для моделирования Вселенной с 10 триллионами цифровых частиц. Однако Китай пытается достичь гораздо большего: страна уже заявила о своей цели стать лидером в области искусственного интеллекта к 2030 году.
2. Суперкомпьютер Sierra
Скорость: 94.6 петафлопс
Ядра: 1.572.480
Поставщик: IBM.
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Sierra предлагает до 6 раз устойчивую производительность и в 7 раз производительность рабочей нагрузки своего предшественника Sequoia. Он сочетает в себе два типа процессорных чипов: процессоры IBM Power 9 и графические процессоры Nvidia Volta.
Sierra специально предназначена для оценки эффективности систем ядерного оружия. Он используется для прогнозных применений в управлении запасами, американской программе испытаний надежности и технического обслуживания ядерного оружия без каких-либо ядерных испытаний.
1. Суперкомпьютер Summit
Скорость: 148,6 петафлопс
Ядра: 2,414,592
Поставщик: IBM.
Расположение: Национальная лаборатория Ок-Риджа, США.
Summit является самым быстрым суперкомпьютером в мире, который может обеспечить 200 петафлопс в пике. Это эквивалентно 200 квадриллионам операций с плавающей запятой в секунду.
Это также третий по величине энергосберегающий суперкомпьютер в мире с зарегистрированной эффективностью энергопотребления 14,66 гигафлопс на ватт.
На 4600+ серверах Summit, занимающих два баскетбольных поля, размещено более 9 200 процессоров IBM Power9 и более 27 600 графических процессоров NVIDIA Tesla V100. Система соединена волоконно-оптическим кабелем длиной 298 км и потребляет достаточно энергии для работы 8 100 домов.
В 2018 году Summit стал первым суперкомпьютером, преодолевшим эксафлопный барьер. Анализируя геномные данные, он достиг пиковой пропускной способности в 1,88 эксафлопс, что составляет почти 2 миллиарда миллиардов вычислений в секунду.
Суперкомпьютер на процессорах ARM впервые в истории стал самым быстрым на Земле
, Текст: Эльяс Касми
На первом месте в рейтинге суперкомпьютеров Top500 Первые за 27 лет существования оказалась система на ARM-процессорах. Это японский Fujitsu Fugaku, производительность которого оказалась почти втрое выше ближайшего соперника – американского IBM Summit. В рейтинге представлено и два российских суперкомпьютера – один занял 36 место, а второй расположился на 131 строчке.
Неоспоримое превосходство ARM
Рейтинг суперкомпьютеров Top500 по результатам тестов производительности возглавил японский Fugaku, основанный на процессорных ядрах с архитектурой ARM. Рейтинг существует с июня 1993 г. и обновляется дважды в год (в июне и ноябре), и это первый за всю его историю случай, когда первое место занимает именно ARM-суперкомпьютер.
Fugaku разработан японской компанией Fujitsu и управляется операционной системой Red Hat Enterprise Linux (RHEL). Примечательно, что компания IBM, с 2019 г. владеющая Red Hat и всеми ее наработками, в новой 55 редакции Top500 заняла лишь второе место со своим суперкомпьютером Summit.
Японский ARM-суперкомпьютер Fujitsu Fugaku
По результатам теста производительности High Performance Linpack (HPL) у IBM Summit не было и шанса занять первую строчку рейтинга. Результат творения Fugaku составил 415,5 петафлопса, и это в 2,8 раза больше показателя Summit. При этом потенциальная пиковая производительность суперкомпьютера Fujitsu равна почти 513,9 петафлопса.
Основу японского суперкомпьютера составили 48-ядерные однокристальные ARM-системы Fujitsu A64FX, и общее число ядер в суперкомпьютере составило почти 7,3 млн.
Для сравнения, производительность IBM Summit равна 148,6 петафлопс (потенциальная пиковая – около 200,8 петафлопс). Суперкомпьютер основан на процессорах IBM Power9 22C и дискретных видеоускорителях Nvidia Tesla V100 и работает на RHEL.
Следует отметить, что компания Apple тоже оценила все преимущества однокристальных систем на базе ARM-архитектуры с точки зрения возможностей и производительности. С 2020 г., как сообщал CNews, она переводит все свои компьютеры с процессоров Intel на ARM-чипы собственной разработки.
Участники первой десятки
С такими показателями у японского Fugaku в июньском рейтинге Top500 нет ни одного достойного конкурента. Тройку лидеров замыкает еще один суперкомпьютер IBM, Sierra, со схожей с Summit архитектурой. В тесте HPL он выдает 94,64 петафлопса. Оба суперкомпьютера IBM расположены в США.
Четвертую строчку рейтинга занимает китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight на процессорах Sunway SW26010 с 260 ядрами и производительностью на уровне 93 петафлопса. В первую пятерку вошло еще одно творение китайских специалистов – Tianhe-2A на процессорах Intel Xeon и сопроцессорах Matrix-2000. Его итоговая производительность равна 61,44 петафлопса.
Шестое и седьмое место в списке Top500 занимают итальянский HPC5 и американский Selene соответственно. HPC построен компанией Dell и базируется на серверных 24-ядерных процессорах Intel Xeon Gold 6252 и ускорителях Nvidia Tesla V100, выдавая при этом 33,45 петафлопса. Компьютер Selene принадлежит компании Nvidia, включает 64-ядерные процессоры AMD Epyc 7742 и видеоускорители Nvidia Ampere A100, а его производительность равна 27,58 петафлопса.
Восьмое место удерживает американский суперкомпьютер Dell Frontera с результатом 23,5 петафлопса (28-ядерные процессоры Xeon Platinum 8280), а девятая строчка принадлежит итальянскому Marconi-100. Он построен на чипах IBM Power9 и ускорителях Nvidia V100, а его производительность составляет 21,64 петафлопса. Десятое место в рейтинге Top100 получил швейцарский суперкомпьютер Piz Daint производительностью 21,23 петафлопса. Это суперкомпьютер Cray XC50 на 12-ядерных процессорах Intel Xeon E5-2690v3 и ускорителях Nvidia P100.
Российские суперкомпьютеры
В 55 редакции рейтинга Top500, опубликованной в июне 2020 г., российские компьютеры присутствуют, но не попадают не только в первую десятку, но также в первые двадцатку и тридцатку. Лучшая по состоянию на июнь 2020 г. российская система занимает в рейтинге лишь 36 место.
Это суперкомпьютер «Кристофари», созданный Сбербанком, как сообщал CNews, в ноябре 2019 г. на основе готовых вычислительных узлов Nvidia DGX-2 специально для решения задач искусственного интеллекта. В Сбербанке его называют самым мощным в России.
Суперкомпьютер Сбербанка
В основе «Кристофари», названного в честь Николая Кристофари, который стал первым клиентом российских сберкасс в 1842 г., лежат процессоры Xeon Platinum 8168 с 24-ядрами, а также видеоускорители Nvidia Tesla V100. Суперкомпьютер выдает производительность на уровне 6,669 петафлопс.
Всего в новом рейтинге Top500 представлено два российских суперкомпьютера – вторым стал «Ломоносов-2» производства компании «Т-платформы», установленный в МГУ. Машина состоит из 1536 узлов на базе процессора Intel Xeon E5-2697 с 64 ГБ оперативной памяти и ускорителем Nvidia Tesla K40M, а также 160 узлов на Intel Xeon Gold 6126, 96 ГБ памяти и паре ускорителей Nvidia Tesla P100. Производительность «Ломоносова-2» в тесте Linpack составляет 2,478 петафлопс, и он занимает 131 место в списке самых производительных суперкомпьютеров в мире.
В рейтинге Top500 за ноябрь 2019 г. участвовало три российских компьютера. Среди них были «Кристофари», находившийся на тот момент на 29 месте и менее чем за год потерявший восемь строчек, и «Ломоносов-2» – он занимал 107 место против 131 в июне 2020 г. Третьим участником был суперкомпьютер Cray XC40 Росгидромета, строительство которого началось в 2017 г. силами компании «Т-платформы» и интегратора Inline Teсhnologies. Компьютер заработал в конце января 2018 г., и в ноябре 2019 г. он занимал 465 место с производительностью 1,2 петафлопс. В июне 2020 г. он выбыл из рейтинга.
Список TOP500 впервые возглавил суперкомпьютер на процессорах Arm
Вчера была опубликована 55 редакция списка TOP500 — рейтинга наиболее высокопроизводительных суперкомпьютеров мира. На первое место в нем вырвалась система из Японии.
Суперкомпьютер Fugaku показал в тесте High Performance Linpack (HPL) результат 415,5 петафлопса, в 2,8 раза опередив занимающую второе место американскую систему IBM Summit. Примечательно, что в Fugaku используются 48-ядерные однокристальные системы Fujitsu A64FX SoC на архитектуре Arm. В операциях с одинарной или меньшей точностью, которые часто используются в задачах ИИ, включая машинное обучение, пиковая производительность Fugaku превышает 1 экзафлопс.
В упомянутой выше системе IBM Summit используются 22-ядерные процессоры Power9 и ускорители Nvidia Tesla V100. Этот суперкомпьютер демонстрирует производительность 148,8 петафлопса.
На третьем месте тоже находится американский суперкомпьютер — IBM Sierra, по архитектуре близкий к IBM Summit. Его результат равен 94,6 петафлопса.
Китайская система Sunway TaihuLight на 260-ядерных процессорах Sunway SW26010 демонстрирует результат 93 петафлопса.
Пятую позицию списка с результатом 61,4 петафлопса занимает китайский суперкомпьютер Tianhe-2A на процессорах Intel Xeon и сопроцессорах Matrix-2000.
Далее следует итальянская система HPC5 на базе Intel Xeon Gold и Nvidia Tesla V100, построенная компанией Dell. Ее результат в тесте HPL равен 33,5 петафлопса.
Седьмое место принадлежит американской системе Selene на процессорах AMD Epyc и ускорителях Nvidia Ampere A100. Ее результат — 27,58 петафлопса.
В Америке же находится восьмая система из списка TOP500. Это суперкомпьютер Frontera на процессорах Intel Xeon, набирающий в тесте 23,5 петафлопса.
Интересно, что на девятом месте находится вторая итальянская система из первой десятки. Это суперкомпьютер Marconi-100 на процессорах IBM Power9 и ускорителях Nvidia V100. Производительность Marconi-100 составляет 21,6 петафлопса.
Замыкает десятку установленная в Швейцарии система Piz Daint производительностью 19,6 петафлопса. Это суперкомпьютер Cray XC50 на процессорах Intel Xeon и ускорителях Nvidia P100.
Лучшая из двух российских систем, попавших в список, набирает в тесте HPL 6,67 петафлопса, занимая 36 место. Это суперкомпьютер «Кристофари» (Christofari) на базе Xeon Platinum, Nvidia DGX-2 и Tesla V100.
Свежий мировой рейтинг суперкомпьютеров возглавил японский Fugaku
Лидером 55-ой версии мирового рейтинга самых мощных в мире суперкомпьютеров, опубликованной проектом TOP500 22 июня стал японский суперкомпьютер Fugaku, расположенный в вычислительном центре института RIKEN в городе Кобе
RIKEN
Лидером 55-ой версии мирового рейтинга самых мощных в мире суперкомпьютеров, опубликованной проектом TOP500 22 июня стал японский суперкомпьютер Fugaku, расположенный в вычислительном центре института RIKEN в городе Кобе.
Производительность этого суперкомпьютера составляет 415,5 петафлопс (415,5*10 в 15-й степени вычислительных операций с плавающей запятой в секунду) и по этому показателю он почти втрое превзошел американский суперкомпьютер Summit, который ранее возглавлял рейтинг TOP500 с показателем производительности 148,6 петафлопс. При этом в сообщении отмечается, что созданный на базе 48-ядерных процессоров A64FX компании Fujitsu Fugaku стал первым в истории суперкомпьютером-чемпионом на процессорах с архитектурой ARM. Кроме того, это первый японский суперкомпьютер во главе рейтинга за последние девять лет, отмечает The Verge.
Fugaku должен заработать на полную мощность в следующем году. Сейчас он используется для исследований, связанных с изучением коронавируса и его распространения.
Третью строчку рейтинга занимает суперкомпьютер из США Sierra производительность которого сейчас составляет 94,6 петафлопс. Далее идут китайские суперкомпьютеры Sunway TaihuLight и Tianhe-2A (93 и 61,4 петафлопс), а шестую строчку занимает итальянский суперкомпьютер HPC5 (35,4 петафлопс). В десятку самых производительных также вошли еще два суперкомпьютера из США и по одному суперкомпьютеру из Италии и Швейцарии, Японии. Их производительность составляет от 21,2 до 27,6 петафлопс.
Что же касается российских суперкомпьютеров, то в ТОП500 вошли суперкомпьютер Сбербанка Christofari (6,7 петафлопс), который за полгода опустился с 29-го на 36-е место, а также суперкомпьютер «Ломоносов-2» Московского государственного университета, производительность которого составляет (2,5 петафлопс, 131-е место). Суперкомпьютер главного вычислительного центра Росгидромета, занимавший осенью прошлого года 465-е место в рейтинге, в обновленный список не попал.
Лидером среди стран по количеству суперкомпьютеров в рейтинге является Китай (226 штук). Далее идут США (114), Япония (30), Франция (18) и Германия (16).
Как устроены суперкомпьютеры и что они умеют :: РБК Тренды
Сам термин появился в конце 1960-х годов в Ливерморской национальной лаборатории США и компании-производителе компьютеров CDC. Но впервые о «супервычислениях» заговорили еще в 1920-х годах, когда IBM собрала для Колумбийского университета свой табулятор — первую ЭВМ, работавшую на перфокартах.
Первой супер-ЭВМ считают Cray-1, созданную в 1974 году. Ее разработал Сеймур Крей — американский инженер в области вычислительной техники и основатель компании Cray Research. Cray-1 выполняла до 180 млн операций в секунду.
За основу Крэй уже имеющиеся разработки — компьютеры CDC 8600 и CDC STAR-100. Он построил процессор, который быстро выполнял и скалярные и векторные вычисления: предшественники хорошо справлялись либо с первыми, либо со вторыми.
Скалярные вычисления — те, где используется одна характеристика, величина и знак. В векторных используют вектора, то есть величину и направление (угол).
Для этого инженер использовал небольшие модули памяти, расположенные близко к процессору, чтобы увеличить скорость. Так был создан новый принцип работы с памятью — «регистр-регистр». Центральный процессор берет и записывает данные в регистры, а не в память, как у предыдущих моделей — это тоже увеличило скорость обработки. Сам процессор состоял из 144 тыс. микросхем, которые охлаждались фреоном.
Cray-1 впервые презентовали в 1975-м, и за нее тут же начали биться ведущие лаборатории США, занимающиеся сложными вычислениями. В 1977-м компьютер достался Национальному центру атмосферных исследований, где проработал 12 лет. Cray-1 можно было арендовать для работы за $7 500 в час или $210 тыс. в месяц.
В 1980-х годах Крэй выпустил еще две модели суперкомпьютеров нового поколения, включая многопроцессорный Cray X-MP. Начиная с 1990-х лидерство перехватили NEC, Hewlett-Packard и IBM, причем компьютеры последней регулярно занимают верхние строчки того самого ТОП-500.
: Технологии и медиа :: РБК
США опередили КНР, создав самый мощный суперкомпьютер в мире, способный проводить 200 тыс. трлн операций в секунду. Суперкомпьютер Summit может использоваться в том числе и для исследований в сфере ядерного оружия
Фото: Oak Ridge National Laboratory
В американской национальной лаборатории Оук-Ридж 8 июня был запущен самый мощный суперкомпьютер мира, говорится в пресс-релизе, опубликованном учеными. Производительность машины с названием Summit достигает 200 петафлопс — 200 тыс. трлн вычислений в секунду.
Запуск Summit позволил США сместить с первой строчки рейтинга суперкомпьютеров китайский Sunway TaihuLight, вычислительная мощность которого составляет порядка 93 петафлопс, и вновь выйти в лидеры суперкомпьютерной гонки.
«Сегодняшний запуск суперкомпьютера Summit демонстрирует американское лидерство в области научных инноваций и развития технологий. Это будет иметь огромное влияние на исследования в сфере энергетики, научные открытия, экономическую конкурентоспособность и национальную безопасность», — прокомментировал успех американских ученых министр энергетики США Рик Перри.
Видео: Телеканал РБК
Video
Summit состоит из 4608 вычислительных серверов, на каждом из которых установлено два 22-ядерных процессора IBM Power9. Встроенная память машины достигает 10 петабайт. Издание MIT Technology Review приводит слова исследователя из Оук-Ридж Джека Уэллса, описывающего суперкомпьютер. По его словам, блоки Summit занимают площадь, сравнимую с двумя теннисными кортами. Для охлаждения системы требуется более 15 тыс. л воды.
Опубликован 55-й выпуск рейтинга топ-500 самых высокопроизводительных систем мира, там появился новый лидер Fugaku
22 июня 2020 года опубликован 55-й выпуск рейтинга топ-500 самых высокопроизводительных систем мира. В списке суперкомпьютеров мира произошла смена лидера. Вместо американского Summit (IBM) на первом месте теперь японский кластер Fugaku на процессорах ARM A64FX 48C 2.2 GHz. Заявленная пиковая производительность Fugaku составляет 513.8 петафлопс, что в 2,5 раза больше, чем у суперкомпьютера Summit на IBM Power9.
Суперкомпьютер Fugaku был спроектирован и собран в японском институте физико-химических исследований RIKEN. Его разработка была инициирована Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии в 2014 году. Инженерам и специалистам по высокопроизводительным системам была поставлена цель — создать флагманский суперкомпьютер следующего поколения (эксафлопсный суперкомпьютер). Его официальный запуск в промышленную эксплуатацию будет в 2021 году, к этому времени Fugaku будет еще модернизирован.
Основные вехи проектирования, разработки и сборки суперкомпьютера Fugaku.
В настоящее время специалисты института RIKEN занимаются усовершенствованием и доработкой систем и элементов Fugaku.
Суперкомпьютера Fugaku состоит из 158 976 узлов на базе SoC Fujitsu A64FX (в каждом из них на борту 48-ядерный CPU Armv8.2-A SVE (512 bit SIMD) с тактовой частотой 2.2 ГГц). В сумме кластер Fugaku насчитывает более 7 млн процессорных ядер, около 5 ПБ ОЗУ и 150 ПБ общего хранилища на базе ФС Lustre. В качестве операционной системы в Fugaku используется Red Hat Enterprise Linux.
SoC Fujitsu A64FX уникален тем, что он является первым процессором, в котором объединена поддержка памяти HBM2 и векторных расширений архитектуры Arm (Scalable Vector Extensions или SVE). Использование HBM2 обеспечивает A64FX теоретическую пропускную способность памяти более 1 ТБ/с, а поддержка Arm SVE повышает производительность в задачах искусственного интеллекта и аналитики. Японские инженеры уже несколько лет прорабатывают решения для применения этих особенности A64FX как для исследований в области ядерной физики так и в других отраслях науки и промышленности, использую преимущества систем на базе Arm — высокая степень распараллеливания, низкое энергопотребление и высокая надежность.
Кстати, у проекта Fujitsu A64FX есть свой открытый репозиторий в GitHub, где размещена документация и примеры для разработчиков.
Рейтинг топ-500 суперкомпьютеров мира составляется с 1993 года два раза в год (в июне и ноябре) специалистами и учеными из США и Германии. Минимальный порог для попадания в него в этом году достиг 1,702 петафлопс. В новой версии рейтинга топ-500 суперкомпьютеров мира Китаю принадлежат 226 систем, 114 относятся к США и 29 расположены в Японии.
Количество российских суперкомпьютеров в рейтинге топ-500 самых высокопроизводительных систем мира уменьшилось. Теперь там только две отечественные высокопроизводительные системы — на 36 месте SberCloud (пиковая производительность 8,789 петафлопс) и на 131 месте Lomonosov 2 (пиковая производительность 4,947 петафлопс). В этом году суперкомпьютер ФГБУ ГВЦ Росгидромета (пиковая производительность 1,3 петафлопс) выбыл из нового списка топ-500 самых высокопроизводительных систем мира.
Ранее в конце марта 2020 года был обновлен рейтинг 50 самых производительных суперкомпьютеров СНГ (редакция №32 от 31.03.2020), в котором достаточно долгое время не появляются новые высокопроизводительные системы, исключение — суперкомпьютер Christofari, разработанный облачной платформой «Сбербанка» SberCloud. Все 50 суперкомпьютеров СНГ в качестве основных процессоров используют чипы Intel и AMD, также среди них 28 гибридных систем, использующих для вычислений ускорители.
На данный момент суперкомпьютеров на базе отечественной архитектуры «Эльбрус» в списке топ-50 суперкомпьютеров СНГ нет, хотя ранее в концерне «Автоматика» госкорпорации Ростех анонсировали появление первого суперкомпьютера на 8-ядерных микропроцессорах «Эльбрус-8С», который предназначен для выполнения высокопроизводительных вычислений, обработки больших объемов данных и решения задач с повышенными требованиями к информационной безопасности.
22 июня 2020 года на конференции WWDC 2020 компания Apple официально объявила о переходе на собственные процессоры на базе ARM в компьютерах Mac в будущем. Специалисты предполагают, что переход Apple на ARM вызван замедлением роста производительности Intel. Инженеры Apple тестировали чипы на базе ARM в компьютерах Mac и обнаружили значительное повышение производительности по сравнению с альтернативами Intel.
См. также:
10 лучших суперкомпьютеров, новые научные гиганты
Согласно цитате из нескольких источников, наука развивается на плечах гигантов. В наше время эти слова приобрели особое значение благодаря новому классу гигантов — суперкомпьютерам, которые в наши дни раздвигают границы науки до уровней, которых человеческий интеллект был бы не в состоянии достичь самостоятельно.
За несколько десятилетий мощь этих гигантов резко возросла: в 1985 году самый мощный суперкомпьютер в мире, Cray-2, мог обрабатывать 1.9 миллиардов операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS) или 1,9 гигафлопса — параметр, используемый для измерения мощности этих машин. Для сравнения: текущая игровая консоль PlayStation 4 достигает 1,84 терафлопса, что почти в тысячу раз больше. Согласно списку TOP500, составленному экспертами Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса и университетов Мангейма (Германия) и Теннесси (США), сегодня в мире насчитывается не менее 500 суперкомпьютеров, которые могут превышать петафлопс, или один миллиард флоп. .
Ниже мы представляем десять самых мощных суперкомпьютеров в мире на данный момент и их вклад в развитие знаний.
1. Саммит, Национальная лаборатория Ок-Ридж (США)
Самым мощным суперкомпьютером на сегодняшний день является Summit, построенный IBM для Национальной лаборатории Ок-Ридж Министерства энергетики США в Теннесси. Он занимает площадь, эквивалентную двум баскетбольным площадкам, и обеспечивает впечатляющую производительность в 148,6 петафлопс благодаря 2,41 миллиону ядер.
Summit — это самый мощный суперкомпьютер в мире на сегодняшний день. Кредит: Карлос Джонс / ORNL
Помимо большой емкости, Summit также является самым энергоэффективным устройством в десятке лучших суперкомпьютеров мира. Его миссия — гражданские научные исследования, и с момента запуска в 2018 году он уже участвовал в таких проектах, как поиск генетических вариантов у населения, связанных с заболеваниями, моделирование землетрясений в городских условиях, изучение экстремальных климатических явлений, изучение материалов в атомном масштабе и взрывы сверхновых, среди прочего.
2. Сьерра, Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса (США)
IBM также отвечает за второй по мощности суперкомпьютер в списке, Sierra, расположенный в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии. На основе оборудования, подобного Summit, Sierra управляет 94,6 петафлопс.
Суперкомпьютер Sierra предназначен для военных исследований. Crédito: LLNL
В отличие от своего старшего брата, Sierra занимается военными исследованиями, а точнее моделированием ядерного оружия вместо подземных испытаний, поэтому ее исследования являются секретным материалом.
3. Sunway TaihuLight, Национальный суперкомпьютерный центр (Уси, Китай)
До ввода в эксплуатацию Summit и Sierra в 2018 году Китай находился в авангарде глобальных суперкомпьютеров с TaihuLight, машиной, созданной Национальным центром инженерных исследований и технологий параллельных вычислений и установленной в Национальном центре суперкомпьютеров в Уси. В отличие от других машин этого калибра, в нем отсутствуют чипы ускорителя, поэтому его 93 петафлопс зависят от более чем 10 миллионов китайских процессоров Sunway.
TaihuLight установлен в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси. Кредит: Nsccwx
TaihuLight является своего рода продуктом торговой войны между Китаем и США, поскольку при его строительстве полностью отказались от американских технологий в ответ на ограничения, введенные США. Этот суперкомпьютер участвовал в таких исследованиях, как моделирование рождения и расширения Вселенной с использованием 10 миллиардов цифровых частиц.
4. Tianhe-2A, Национальный суперкомпьютерный центр (Гуанчжоу, Китай)
Китай также сохраняет четвертое место в рейтинге с Tianhe-2A или Milky Way 2A, разработанным Национальным университетом оборонных технологий и оснащенным процессорами Intel Xeon, которые позволяют ему достичь 61-го места.4 петафлопса. По словам операторов, машина используется, в частности, для вычислений, связанных с государственной безопасностью.
Тяньхэ-2 в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу. Кредит: O01326
5. Frontier, Texas Advanced Computing Center, Техасский университет (США)
Центр передовых вычислений Техасского университета в Остине вошел в топ-10 мировых суперкомпьютеров благодаря Frontera, новой системе, созданной Dell и оснащенной Intel.Frontera была представлена миру в сентябре 2019 года как самый быстрый суперкомпьютер в мире, расположенный в университете. С июня он сотрудничает с тремя десятками научных групп в исследованиях, связанных с физикой черных дыр, квантовой механикой, дизайном лекарств и климатическими моделями. Его 23,5 петафлопс будут доступны для научного сообщества, которое извлечет выгоду из его вычислительных возможностей, особенно в областях астрофизики, материаловедения, энергетики, геномики и моделирования стихийных бедствий.
Суперкомпьютер Frontera в Техасском вычислительном центре. Кредит: TACC
6. Piz Daint, Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр
Самая мощная система Европы занимает шестое место в списке. Piz Daint — суперкомпьютер, названный в честь альпийской горы, изображение которой отображается на его корпусе, расположенного в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре в Лугано. Это модернизация системы, созданной американской компанией Cray, основанной отцом суперкомпьютеров Сеймуром Креем и ответственной за несколько самых мощных машин в мире.Его процессоры Intel и NVIDIA обеспечивают скорость 21,2 петафлопс. Piz Daint участвует в обширных исследованиях в области материаловедения, физики, геофизики, наук о жизни, климатологии и науки о данных.
Piz Daint — самая мощная система в Европе. Кредит: CSCS
7. Тринити, Национальная лаборатория Лос-Аламоса (США)
Также продуктом компании Cray является Тринити, Национальная лаборатория Лос-Аламоса и система Национальной лаборатории Сандиа, количество которых достигает почти 20.2 петафлопс. Эта машина, унаследовавшая свое название от первого ядерного испытания в США в 1945 году, в основном предназначена для расчетов, связанных с ядерным оружием.
Тринити унаследовала свое название от первого ядерного испытания в США. Предоставлено: Национальная лаборатория Лос-Аламоса
8. Облачная инфраструктура моста AI (ABCI), Национальный институт передовых промышленных наук и технологий (Япония)
19,9 петафлопс системы ABCI, созданной Fujitsu и принадлежащей Национальному институту передовых промышленных наук и технологий Японии, ставят эту машину на восьмое место в рейтинге.Одна из его самых ярких особенностей — это энергоэффективность, по этому параметру она находится чуть ниже Summit. Цель ABCI — служить облачным ресурсом искусственного интеллекта, доступным японским компаниям и исследовательским группам.
Цель ABCI — служить облачным ресурсом искусственного интеллекта. Кредит: ABCI
9. SuperMUC-NG, Leibniz Rechenzentrum (Германия)
В 2018 году суперкомпьютер SuperMUC нового поколения официально вступил в строй в суперкомпьютерном центре Leibniz в Гархинге, недалеко от Мюнхена (Германия).Созданный Lenovo с использованием технологий компании и Intel, самый мощный суперкомпьютер в Европейском Союзе обеспечивает скорость обработки данных 19,5 петафлопс.
Новое поколение суперкомпьютера SuperMUC поступило в эксплуатацию в 2018 году. Кредит: lrz
10. Лассен, Ливерморская национальная лаборатория (США)
Замыкает первую десятку Лассен, младший брат Сьерры из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, построенный IBM с такой же архитектурой.Его недавние улучшения увеличили его скорость до 18,2 петафлопс. В отличие от своего брата, Лассен занимается несекретными исследованиями.
Лассен посвящен несекретным исследованиям. Кредит: LLN
Хавьер Янес
@ янес68
.
Дом — | TOP500
Событие TOP500 на выставке ISC High Performance 2020 Digital
23 июня 2020 г.
Найдите основные моменты 55-го списка TOP500, представленного Эрихом Штромайером. Также доступны слайды с сеанса.
подробнее »
Отчет Джека Донгарра о системе Fujitsu Fugaku
22 июня 2020 г.
Подробный отчет о системе Fujitsu Fugaku.
читать дальше »
TOP500 Сертификаты систем высшего ранга в 55-м Списке
22 июня 2020 г.
Сертификаты для систем с наивысшим рейтингом в списке TOP500, списке Green500, тестах HPCG и HPL-AI.
читать дальше »
Ирен Куалтерс, старший менеджер Лос-Аламосской национальной лаборатории, на протяжении десятилетий была на переднем крае конвергенции суперкомпьютеров и науки, начиная с того момента, как она присоединилась к Cray в качестве одного из первых 100 сотрудников этой компании. Немногие члены сообщества высокопроизводительных вычислений могут сравниться с ее богатым опытом и мудростью в отношении будущего научных вычислений и ее «не аналогового» исследования искусственным интеллектом проблем, с которыми сталкивается наша планета, таких как изменение климата.
Пост Интервью Hyperion-insideHPC: длинный взгляд Ирен Куалтерс на HPC, от стартапа под названием Cray до «неаналоговых» исследований в Лос-Аламосе, впервые появился на insideHPC.
CAESAREA, Израиль, 7 октября 2020 г. — Deep-AI Technologies выходит из скрытности и запускает первое в отрасли интегрированное решение для обучения и логического вывода для глубокого обучения на периферии. Благодаря Deep-AI каждый узел логического вывода на границе также становится обучающим узлом, обеспечивая более быстрый, дешевый, масштабируемый и более безопасный ИИ по сравнению с сегодняшним подходом ИИ, ориентированным на облако.Deep-AI […]
Сообщение Deep-AI о запуске первого в отрасли интегрированного решения по обучению и анализу ИИ для периферийных устройств впервые появилось на HPCwire.
, 6 октября 2020 г. — Сегодня компания Dell Technologies объявила о расширении своего специализированного семейства PowerEdge XE, а также о новых и усовершенствованных инструментах управления интеллектуальными системами, чтобы обеспечить производительность, необходимую для приложений, ориентированных на данные, и помочь заказчикам упростить рутинные задачи. Разработанный, чтобы помочь клиентам в их цифровых преобразованиях и стать двигателем инноваций, Dell Technologies new […]
Сообщение Dell Technologies расширяет портфели серверов PowerEdge и OpenManage впервые появилось на HPCwire.
, 6 октября 2020 г. — DDN, поставщик программного обеспечения и аппаратных решений для управления данными и искусственного интеллекта, анонсировала свою полностью флеш-систему и гибридную систему хранения A3I вместе с DGX POD от Nvidia, которая поможет расширить возможности Университета CMKL, Таиланд (CMKL), число- один университет искусственного интеллекта в Юго-Восточной Азии для поддержки все более разнообразного набора исследовательских проектов, включая машинное обучение, подключенный и автоматизированный транспорт, […]
Сообщение CMKL University, Thailand, Deployment Nvidia and DDN for AI Supercomputing and Research впервые появилось на insideHPC.
Если вы новичок в ИТ-рэкете, у вас может сложиться впечатление, что волны интеграции и дезагрегирования в вычислительных, сетевых и хранилищах, захлестнувшие центр обработки данных в последние десятилетия, были новы, и это каким-то образом связано с проблемами сложности и стоимость не преследовала системы прошлого. …
Почему DPU важнее ЦП для Nvidia был написан Тимоти Прикеттом Морганом в The Next Platform.
Когда дело доходит до новых вычислительных архитектур, будь то квантовые, глубокие или нейроморфные, бывает сложно понять, как постепенные улучшения в подсчетах процессоров трансформируются в улучшения в реальном мире, поскольку эти скачки в подсчете элементов часто не имеют идеальные параллели с процессорами или даже графическими процессорами.…
На грани полезной нейроморфной масштабируемости была написана Николь Хемсот на The Next Platform.
Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса (LLNL) предоставит значительные вычислительные ресурсы студентам и преподавателям из девяти университетов, которые были недавно отобраны для участия в Программе научного академического альянса по прогнозированию (PSAAP) Национального управления ядерной безопасности (NNSA). Программа финансируется программой NNSA Office of Advanced Simulation and Computing (ASC)..
D-Wave Systems Inc., эксперт в области квантовых вычислительных систем, программного обеспечения и услуг, заказала 451 Research, входящую в состав S&P Global Market Intelligence, для изучения отношения и аппетита предприятий к квантовым вычислениям. Опрос включает уникальные данные и понимание того, как корпоративные организации используют квантовые вычисления сегодня и как они хотят использовать эти мощные технологии в ближайшем будущем, что в конечном итоге делает вывод о том, что квантовые вычисления становятся мощным инструментом для крупных предприятий. большинство из которых приносят доход более 1 миллиарда долларов..
Submer: высокоэффективные, устойчивые решения для центров обработки данных, имеющие смысл
1 сентября 2020 г.
ДАННЫЕ В ЦЕНТРЕ ОБЩЕСТВА
Датацентры можно рассматривать как разновидность нервной системы современного общества. Как и нервная система человека, центры обработки данных — это не отдельные структуры, работающие сами по себе. Напротив, «центры обработки данных» — это разнородные системы с множеством уровней сложности, интеграции и взаимодействия, как внутри, так и снаружи.Это очевидно очевидное утверждение, тем не менее, никогда не следует забывать, потому что мы вступаем в эпоху, когда центры обработки данных будут играть фундаментальную роль в нашей повседневной жизни. И чтобы сделать следующую цифровую революцию (фактически уже происходящую) устойчивой, мы как отрасль должны найти…
читать дальше »
Новая топовая система Fugaku показала результат High Performance Linpack (HPL) в 415,5 петафлопс, превзойдя теперь уже занявшую второе место систему Summit в 2 раза.8x. Fugaku работает на 48-ядерном процессоре Fujitsu A64FX SoC, став первой системой номер один в списке, оснащенной процессорами ARM. При одиночной или еще более низкой точности, которые часто используются в приложениях машинного обучения и искусственного интеллекта, пиковая производительность Fugaku составляет более 1000 петафлопс (1 экзафлопс). Новая система установлена в Центре вычислительных наук RIKEN (R-CCS) в Кобе, Япония.
Самая энергоэффективная система в Green500 — это MN-3, основанная на новом сервере от Preferred Networks.Он достиг рекордных 21,1 гигафлопс / ватт при производительности 1,62 петафлопс. Превосходная энергоэффективность системы обеспечивается микросхемой MN-Core, ускорителем, оптимизированным для матричной арифметики. Он занимает 395-е место в списке TOP500.
На втором месте новый суперкомпьютер NVIDIA Selene, DGX A100 SuperPOD на базе новых графических процессоров A100. Он занимает седьмую позицию в TOP500.
читать дальше »
.
Что такое суперкомпьютер? 10 лучших суперкомпьютеров в мире
Словарное определение суперкомпьютера — «особенно мощный мэйнфрейм».
«Мощность» суперкомпьютера определяется тем, сколько операций система может обрабатывать каждую секунду .
Это широкое определение со стойкой ворот, которая меняется каждый раз с развитием компьютерных технологий.Самые быстрые персональные компьютеры сегодня обрабатывают операции со скоростью, с которой суперкомпьютеры работали несколько десятилетий назад. Вот как быстро меняется эта технология.
Так что же такое суперкомпьютер на самом деле?
Давайте глубже посмотрим, как выглядят суперкомпьютеры сегодня, чтобы узнать.
Самый мощный суперкомпьютер в мире
На протяжении многих лет США, Китай и Япония боролись за право владения самым быстрым суперкомпьютером в мире.«Быстро» определяется количеством петафлопс, которое может выполнить компьютерная система. петафлоп — это одна тысяча терафлоп или один квадриллион операций с плавающей запятой в секунду.
К 2013 году двумя самыми мощными из существующих суперкомпьютеров были:
- Cray Titan в Ок-Ридже с производительностью 17 обработок.59 петафлопс.
- IBM Sequoia в Livermore Labs, производительность 17,17 петафлопс.
Однако в том же году Китай взял верх с NUDT Tianhe-2 в Гуанчжоу с колоссальными 33,86 петафлопс. Эта система была королем до 2016 года, когда Sunway TaihuLight в Уси, Китай, наконец, выиграл приз с впечатляющими 93,01 петафлопс.
Изображение предоставлено: O01326 / Wikipedia Commons
По мнению Top500, следующим королем суперкомпьютеров должен стать Summit .Это суперкомпьютер в Национальной лаборатории Ок-Ридж, запуск которого ожидается летом 2018 года.
Взгляд на суперкомпьютер
Теперь, когда вы знаете, в каком состоянии находится нынешняя гонка суперкомпьютеров, давайте поближе познакомимся с внутренним устройством этих впечатляющих чудес технологий.Давайте рассмотрим Sunway Taihulight .
Taihulight — это сверхэффективный компьютер со следующей архитектурой процессора:
- 1.Процессоры SW26010 с тактовой частотой 45 ГГц, каждый с четырьмя группами ядер.
- Каждая базовая группа содержит 65 ядер, всего 260 ядер на узел.
- Каждый системный шкаф содержит 1024 узла.
- Вся система состоит из 40 шкафов.
Чтобы соединить все эти шкафы, создатели этой впечатляющей системы создали собственную сеть соединений PCIe 3.0, которую они назвали «Sunway Network».
Сеть соединяет коммутаторы, оборудование для совместного использования ресурсов и все суперузлы с помощью 7-дюймовых кабелей, которые передают данные со скоростью 70 терабайт в секунду.
Ниже приводится текущий список 10 самых быстрых суперкомпьютеров в мире по версии Top 500.
- Sunway TaihuLight (Китай): 10 649 600 ядер, 93014 терафлопс / с
- Tianhe-2 MilkyWay-2 (Китай): 3 120 000 ядер, 33 962 терафлопс / с
- Piz Daint (Швейцария): 361 760 ядер: 361 760 ядер , 19 590 Тфлопс / с
- Gyoukou (Япония): 19860 000 ядер, 19 136 Тфлопс / с
- Titan (США): 560 640 ядер, 17 590 Тфлопс / с
- Sequoia (Ядра США): 1,572 864 ядра , 17173 Тфлопс / с
- Trinity (США): 979968 ядер, 14137 Тфлопс / с
- Cori (США): 622336 ядер, 14015 Тфлопс / с
- Oakforest-PACS (Япония): 556104 ядра, 13555 Тфлопс / с
- K Компьютер — Sparc64 (Япония): 705024 ядра, 10510 Тфлопс / с
Это обширное игровое поле с участием передовых лабораторий и государственных учреждений по всему миру.Лидеры не только заслуживают уважение компьютерных экспертов во всем мире, но и гонка за вершиной носит политический характер. А учитывая, что стоимость суперкомпьютеров исчисляется тысячами долларов в час, эти компании, вероятно, тоже зарабатывают много денег.
Для чего используются суперкомпьютеры?
Зачем кому-то нужна компьютерная система, способная обрабатывать квадриллионы операций с плавающей запятой в секунду?
Реальность такова, что во многих различных отраслях существуют потребности, требующие огромных вычислительных мощностей.Вот лишь несколько примеров использования суперкомпьютеров в промышленности, правительстве и армии.
В отчете International Data Corporation в 2014 году были рассмотрены десятки реальных сценариев использования суперкомпьютеров.Из этого исследования мы взяли следующие примеры.
Промышленность
- General Electric, крупный игрок в аэрокосмической отрасли, в сотрудничестве с компьютерными экспертами из Ок-Риджской национальной лаборатории произвел расширенных симуляторов реактивных двигателей .Моделирование помогло GE определить явление двигателя, которое помогло компании повысить общую топливную эффективность.
- Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора использовали там суперкомпьютеры для разработки нового метода сбора подземных данных . Это позволило нефтегазовой отрасли США более легко определить запасы нефти в Мексиканском заливе и снизить зависимость Америки от иностранной нефти.
- Инженеры Boeing использовали суперкомпьютеры для создания симуляторов самолетов , которые привели к улучшению аэродинамических конструкций, чтобы они могли производить более экономичные и безопасные самолеты.
Изображение предоставлено: Boeing, 2013 / Корнельский университет
Правительство
- Центры по контролю за заболеваниями и Корнельский университет совместно создали детальную модель вируса гепатита С. Используя суперкомпьютер в Корнельском университете, исследователи смогли разработать новые методы лечения , которые в конечном итоге помогли медицинскому сообществу уменьшить или вылечить заболевание печени у пациентов.
- Министерство обороны США использовало суперкомпьютер для разработки новых моделей погоды , которые помогут метеорологам предсказывать потенциально опасные ураганы и циклоны. Более совершенные компьютерные модели этих штормов позволили предсказать опасность за пять дней до столкновения.
Военный
- Армия США использует суперкомпьютеры в Исследовательской лаборатории армии для запуска расширенных симуляций , которые помогают исследователям проводить «разрушительные живые эксперименты и демонстрации прототипов».«В противном случае их проведение с реальным оборудованием было бы слишком дорогостоящим.
- Один из самых необычных суперкомпьютеров, используемых военными США, назывался« Кластер Кондор », созданный ВВС США в 2010 году. Инженеры подключили 1760 Sony PlayStation Три консоли вместе составляют ядро суперкомпьютера, способное выполнять 500 терафлопс и использоваться для таких задач, как распознавание образов , для обработки спутниковых изображений и для проведения исследований искусственного интеллекта .
Как видите, во всех отраслях, государственных учреждениях и вооруженных силах существует множество требований к передовым вычислительным мощностям.
Квантовые компьютеры дальше?
Каждое повышение скорости суперкомпьютера является прямым результатом увеличения количества транзисторов, упакованных в микропроцессоры все меньшего и меньшего масштаба.По мере того, как эти микросхемы продолжают уменьшаться до атомных масштабов, многие футуристы предсказывают, что следующий этап развития суперкомпьютеров будет в области квантовых компьютеров.
Что такое квантовый компьютер?
Квантовые вычисления — это уникальный взгляд на компьютерные технологии.Вместо традиционного микропроцессора на основе транзисторов ученые надеются извлечь выгоду из управления состоянием субатомных частиц.
Субатомные частицы подчиняются очень странным законам физики, многие из которых исследователи обнаружили только в самом недавнем прошлом.Экспериментируя с различными методами контроля субатомных состояний этих частиц, ученые надеются заменить единицы и нули классического транзистора эквивалентным состоянием 1 или 0 этих квантовых частиц.
Другим словом для этих частиц с двумя состояниями является квантовых битов (или «кубиты»).
Сногсшибательный аспект квантовых вычислений заключается в том, что множество доступных состояний этих частиц может позволить этим компьютерам хранить больше, чем просто 1 или 0.
Существуют ли квантовые суперкомпьютеры?
Причина, по которой вы еще не слышали о превосходном квантовом суперкомпьютере, попавшем в список Top500, заключается в том, что настоящего стабильного квантового суперкомпьютера еще не существует.
IBM предлагает исследователям онлайн-доступ к системе на 20 кубитов.Исследователи обычно используют квантовые компьютеры для конкретных вычислений и анализа, для которых они хорошо подходят, например для химического моделирования.
Создатели квантовых компьютеров используют термины, которые еще недавно носили в основном теоретический характер.Но теперь ученые, создающие эти системы, описывают вполне реальные взаимодействия между «кубитами» как «запутанность». Они описывают определенные состояния кубитов как «когерентность». Так что сравнивать эти системы с традиционными компьютерами практически невозможно.
Большие системы, которые могут иметь некоторую надежду на конкуренцию с сегодняшними традиционными суперкомпьютерами, все еще слишком нестабильны.Например, в ноябре 2017 года IBM объявила о создании 50-кубитного квантового компьютера. Однако он мог удерживать свое квантовое «микросостояние» только 90 микросекунд.
Квантовые компьютеры открывают большие перспективы на будущее, но в настоящее время они не представляют большой конкуренции для традиционных суперкомпьютеров на основе силикона.
Как вы думаете, что нас ждет в будущем?
Как вы думаете, куда движется будущее суперкомпьютерных технологий? Как вы думаете, квантовые компьютеры на горизонте ближе, чем люди думают? Как вы думаете, какая страна возглавит список в 2018 году и далее?
5 потрясающих приложений Adobe, которые полностью бесплатны
Не всегда нужно платить за качественное программное обеспечение от Adobe.Вот лучшие бесплатные приложения Adobe.
Об авторе
Райан Дьюб
(Опубликовано 958 статей)
Райан имеет степень бакалавра в области электротехники. Он проработал 13 лет в области автоматизации, 5 лет в ИТ, а теперь работает инженером по приложениям.Бывший управляющий редактор MakeUseOf, он выступал на национальных конференциях по визуализации данных и был показан на национальном телевидении и радио.
Ещё от Ryan Dube
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!
Еще один шаг…!
Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.
.
Самые мощные суперкомпьютеры в мире — и для чего они нужны
Мы живем в компьютерную эпоху, поэтому неудивительно, что международное значение страны часто измеряется количеством и размером суперкомпьютеров, которыми она управляет.
После трех побед подряд неудивительно, что Tianhe-2, суперкомпьютер Китайского национального университета оборонных технологий в Гуанчжоу, снова был провозглашен самой мощной системой в мире с тактовой частотой 33,86 петафлопс.
44-й список 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире, представленный на ноябрьской Международной конференции по суперкомпьютерам (ISC) в Новом Орлеане, содержал только одну новую запись — 3.Система Cray CS-Storm на 57 петафлопс установлена на секретном объекте правительства США.
Второе место занимает Titan, система Cray XK7, расположенная на Дубовом мосту.
Означает ли доминирование Тяньхэ-2 Китай?
«Китай также входит в число наиболее густонаселенных стран», — отмечает Джордж К. Тируватукал, член компьютерного общества IEEE и профессор компьютерных наук в Университете Лойола в Чикаго. «У них есть сотня городов с населением более миллиона человек. Во всяком случае, это подчеркивает важность того, чтобы Великобритания и США продолжали вкладывать средства в суперкомпьютеры и передовые вычислительные методы в целом.
Тируватукал считает, что меры жесткой экономии, применяемые в настоящее время во многих западных демократиях, могут оставить их позади таких, как Индия и Китай, но на самом деле дело не в деньгах, а в эффективности.
«Когда Индия запустила зонд на Марс, составляет десятую часть стоимости эквивалентной миссии в США, растет ощущение, что трата денег сама по себе не позволит Великобритании и США оставаться впереди, — говорит он. — Тем не менее, отказ от траты денег — это определенный путь к отставанию от кривой.«
В Китае на самом деле только 61 суперкомпьютер в топ-500, что меньше 76 с июньского списка по сравнению с колоссальными 231 в США. Однако в США никогда не было меньше в топ-500 — год назад их было 265.
Бывшая номер один, IBM Sequoia продлевает жизнь ядерному оружию
Десять лучших
Вот краткое изложение десяти лучших суперкомпьютеров — на то, что эти машины могут сделать за один день, у среднего ПК потребуется около 20 лет.
1 — Tianhe-2: Расположенный в Национальном университете оборонных технологий Китая в Гуанчжоу, Tianhe-2 — лучшая система в мире с производительностью 33.86 петафлопс. Выполняя квадриллионы вычислений в секунду, Tianhe-2 использует процессоры Intel Xeon Phi и назван в честь Млечного Пути.
2 — Titan: Система Cray XK7 в Национальной обсерватории Ок-Ридж в Ок-Ридже, Тенесси, Департамент США. В ней используются графические процессоры Nvidia Tesla и процессоры AMD Opteron для создания системы на 17,5 петафлопс для ряда научных проектов. В 2018 году на смену Titan придет IBM Summit.
3 — Sequoia: Бывший лидер, этот компьютер размером с монстра в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, Калифорния, сосредоточен на продлении срока службы стареющего ядерного оружия и проведении экспериментов по ядерному синтезу.Он может поддерживать 17,1 петафлопс через систему IBM Blue Gene / Q с 96 стойками.
4 — K компьютер: Высший рейтинг высокопроизводительных вычислений Японии, компьютер Fujitsu K находится в Кобе, Японском передовом институте вычислительных наук RIKEN, где машина использует свои 10,5 петафлопс для «решения проблем энергии, устойчивости, здравоохранения, изменения климата, промышленные и космические вызовы, с которыми сегодня сталкивается общество «.
5 — Mira: Еще одна машина IBM Blue Gene / Q, суперкомпьютер Mira в Аргоннской национальной лаборатории, Лемонт, Иллинойс, принадлежит Министерству энергетики США (DOE).Он один из самых энергоэффективных и достигает 8,58 петафлопс.
IBM Mira работает на Министерство энергетики США
6 — Piz Daint: Названная в честь горы в Швейцарских Альпах и размещенная в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре, эта мощная система Cray XC30 использует свои 6,27 петафлопс в основном для защиты климата и погодное моделирование, но также для астрофизики, материаловедения и наук о жизни.
7 — Stampede: Эта сделанная Dell система 5,1 петафлопс в Техасском центре передовых вычислений, Остин, делает свои 10 триллионов операций в секунду доступными для открытых исследований, включая проекты, включающие создание молекул лекарств, прогноз погоды и астрофизику. 462 462 ядра.
8 — Juqueen: Этот образец IBM BlueGene / Q с его 458 752 ядрами может похвастаться 5 петафлопс и заниматься нейробиологией, вычислительной биологией, исследованием климата и квантовой физикой в Forschungszentrum Juelich. Это единственный вход Германии в десятку лучших.
9 — Vulcan: Практически идентичная Juqueen, эта система Sequoia IBM BlueGene / Q работает 4,29 петафлопс в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Ливерморе, Калифорния. LLNL только что подписала контракт с IBM, Nvidia и Mellanox на новый суперкомпьютер под названием Sierra на 2017 год, который улучшит моделирование ядерного оружия и избавит от необходимости подземных испытаний.
10 — * Совершенно секретно *: Мы знаем, что он основан на системе Cray CS-Storm и дает ничтожные (во всяком случае, для первой десятки) 3,57 петафлопс, но у этого суперкомпьютера, принадлежащего правительству США, нет обычного странного названия, и его местонахождение не известно. Пока это самый эффективный HPC.
.