Jest nowy rekord

Na szczycie listy największych superkomputerów TOP 500 znalazł się - zbudowany przez IBM - RoadRunner, który osiąga rekordową wydajność 1 petaflopa.

Na szczycie listy największych superkomputerów TOP 500 znalazł się - zbudowany przez IBM - RoadRunner, który osiąga rekordową wydajność 1 petaflopa.

Superkomputery liczą coraz szybciej. Na pier-wszej tegorocznej edycji listy TOP500 zabrakło 301 maszyn, które notowane były w rankingu jeszcze w listopadzie 2007 r. Współtwórca listy Jack Dongarra, uważa, że nigdy wcześniej w kolejnym wydaniu notowania nie zabrakło ich aż tylu. Zmiany są rzeczywiście rekordowe i wynikają z pojawienia się komputerów z procesorami wielordzeniowymi. Aż 75% maszyn wykorzystuje procesory Intela, zapewniając mu dominację także wśród systemów czterordzeniowych sięgającą 90%.

Według listy TOP500, 283 superkomputery wykorzystują czterordzeniowe procesory, a 204 dwurdzeniowe. Tylko 10 maszyn na liście ma układy z pojedynczym rdzeniem (rok temu 87, a w listopadzie 2006 - 290). Najszybszy superkomputer na świecie - RoadRunner - osiągnął niemal dwukrotnie większą szybkość obliczeń niż - zajmujący czołową pozycję od trzech i pół roku - IBM BlueGene. Twórcy listy podkreślają, że RoadRunner wyznacza nowy standard wydajności w świecie superkomputerów. Maszyna powstała w laboratorium IBM. W lipcu br. zostanie rozmontowana i przewieziona na 21 tirach do nowego właściciela.

Następni w kolejce po petaflop

Jest nowy rekord

Superkomputer IBM Roadrunner

Kolejnym kandydatem do pokonania tej bariery jest kolejny model BlueGene, który został zaprojektowany do osiągnięcia wydajności nawet 3 petaflopów. IBM negocjuje już dostawę maszyny, która przekroczy 1 petaflopa. Realizacja projektu ma nastąpić przed upływem 12 miesięcy. Erich Strohmaier, autor listy TOP500 oczekuje, że pułap 10 petaflopów zostanie osiągnięty w ciągu trzech lat. IBM i Cray znalazły się w ostatnim etapie projektu High Productivity Computing Systems organizowanego przez DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Do końca 2010 r. muszą zaprezentować technologię, która przekroczy barierę 10 Petaflopów.

Jack Dongarra jest bardziej konserwatywny w szacunkach. Jego zdaniem kolejny petaflopowy system pojawi się nie wcześniej niż za rok. Przypomina jednocześnie, że inżynierowie w Oak Ridge National Laboratory pracują nad dwoma superkomputerami Cray - Jaguar i Kraken, których moc przekroczy 1 petaflop. Pracę są jeszcze w początkowej fazie, a pełna funkcjonalność osiągnięta zostanie dopiero w 2012 r. Mniej więcej w tym samym czasie Silicon Graphics oraz Intel zamierzają wybudować superkomputer dla NASA, który osiągnie wydajność 10 petaflopów. W tym roku powstanie część złożona z 20 480 rdzeni w czterordzeniowych procesorach Intel Xeon, zdolna przeliczać z prędkością 245 teraflopów.

Polska na liście TOP 500

Klaster Galera zainstalowany w trójmiejskim centrum TASK został sklasyfikowany na 45. miejscu. Klaster jest oparty jest na procesorach Intel Xeon Quad-Core oraz sieci InfiniBand. Posiada w sumie ponad 5 tys. rdzeni obliczeniowych. Do CI TASK dostarczył go Action. Teoretyczna wydajność maszyny wynosi 50 teraflopów, wydajność rzeczywista - zmierzona za pomocą testu High Performance LINPACK - 38,17 teraflopa. Na 274. pozycji znalazł się klaster ABC Data dostarczony przez HP (wydajność teoretyczna 22,13 teraflopy, rzeczywista - 12,51 teraflopa). Z kolei na 318. miejscu znajduje się superkomputer Nova zainstalowany we Wrocławskim Centrum Sieciowo-Superkomputerowym. Jego teoretyczna wydajność to 16 teraflopów, a rzeczywista 11, 34 teraflopa.

Z kolei National Center for Supercomputing Applications zamierza w 2011 r. rozpocząć obliczenia na petaflopowej maszynie Blue Waters złożonej z 200 tys. rdzeni, nadchodzących procesorów Power siódmej generacji i zajmującej jedynie dwukrotnie więcej miejsca niż obecny superkomputer z 9, 6 tys. rdzeni. Będzie to możliwe dzięki zastosowaniu w miejscu klimatyzacji systemu chłodzenia wodnego. IBM powraca do niego po 13 latach przerwy.

Wyścig na prędkości

Tuż po ogłoszeniu czerwcowej listy, uczestnicy International Supercomputing Conference zaczęli debatować kiedy pokonana zostanie granica 1 exaflopa. Być może zdarzy się to za 11 lat, zgodnie z cyklem wyznaczającym pokonywanie kolejnych barier wydajnościowych. Właśnie 11 lat temu powstał superkomputer dla Sandia National Laboratories - ASCI Red, który jako pierwszy przekroczył barierę 1 teraflopa. Kosztował 55 mln USD. Dziś podobne osiągi mają serwery blade w cenie ok. 100 tys. USD.

Pierwszy gigaflopowy system - Cray Y-MP dla Lawrence Livermore National Laboratory - pojawił się 22 lata temu. Jack Dongarra uważa jednak, że osiągniecie poziomu eksaflopa może zająć więcej czasu i wysiłku. Potrzebne będą nowe języki programowania i algorytmy obliczeniowe. Rozstrzygnąć należy także kwestie związane z zasilaniem tak wydajnych maszyn, który zapotrzebowanie szacuje się dziś - według możliwości dostępnych technologii - na 100 megawatów. Czerwcowa lista TOP 500 po raz pierwszy zawiera informację o zużyciu energii przez wybrane superkomputery. RoadRunner potrzebuje jej tyle co średniej wielkości centrum handlowe. Jest najpotężniejszym, ale także najbardziej efektywnym energetycznie komputerem, dzięki hybrydowej architekturze.

Superkomputerowe trendy

Superkomputery stanowią poligon doświadczalny dla nowych architektur, które znajdują zastosowanie w biznesie. W przypadku RoadRunnera było odwrotnie. "Najszybsza maszyna na Ziemi powstała z procesorów, które IBM, Sony i Toshiba opracowały z myślą o konsolach do gier PlayStation 3" - mówi Maciej Remiszewski z . Zanotowanie rekordowego wyniku było możliwe dzięki połączeniu procesorów AMD i układów Cell. "Procesor ten ma wbudowane mechanizmy do liczenia równoległego, które jest niezbędne do przyspieszenia obliczeń wykonywanych przez superkomputery"|- wyjaś-nia Maciej Remiszewski. RoadRunner to 6948 dwurdzeniowych procesorów Opteron i 12 960 procesorów Cell.

Dla COMPUTERWORLD komentuje Paweł Gepner, EMEA HPC Platform Architecture Specialist w Intelu.

Mamy tu dwustronną zależność. Z jednej strony technologie HPC przenikają do rynku komputerów PC, z drugiej rozwiązania istotne dla tego rynku trafiają do HPC. Technologie związane z energooszczędnością - tak istotne dla komputerów mobilnych - staja się coraz bardziej powszechne dla rozwiązań HPC. Technologia SSD to kolejny przykład gdzie widzimy zainteresowanie segmentu HPC. Wykorzystanie rozwiązań wielordzeniowych to bez wątpienia ten obszar w którym rynek komputerów desktop i notebooków będzie czerpał z doświadczeń wyniesionych z HPC. Intel jako dostawca elementów technologii, a nie rozwiązań końcowych oferuje zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie dla segmentu HPC. Mam tu na myśli nasze procesory i chipsety. Procesory wielordzeniowe najszybciej znalazły się właśnie w systemach HPC. Z kolei kompilatory, czy biblioteki obliczeniowe to niejako standard w tego typu instalacjach. Dodam, że również takie rozwiązania, jak Infiniband to technologia z naszych laboratoriów.


TOP 200