Суперкомпьютеры (мировой рынок). Суперкомпьютер, Рынки аппаратное обеспечение
 
ТоварыВалюты, ЦБАкции
13 декабря 20:15
Золото ЦБ
₽2352
-31,22
Золото
$1247
0,09%
Серебро ЦБ
₽29,95
-0,19
Серебро
$15,8
0,16%
Нефть
$62,6
-1,65%

₽2,17
0,00

₽0,18
0,00
Br
₽29,0
-0,14

₽69,3
-0,50
€ / $
1,18
0,29%
Bitcoin
$16641
-3.12%
Ethereum
$708
8.81%
Ростелеком
₽64,5
0,00%
Яндекс
₽1938
-0,82%
Mail.ru
$28,6
-1,38%
Luxoft
$54,0
0,75%
Epam
$106,0
1,33%
Мегафон
₽517,6
-0,77%
МТС
₽250,9
-0,91%
Veon
$3,9
0,52%
Qiwi
₽826
-1,78%
РБК
₽5,8
-0,60%
2017/11/30 17:05:35

Суперкомпьютеры (мировой рынок)



Каталог Суперкомпьютеры (системы и проекты) доступен на TAdviser.

Содержание

2017

Причины китайского доминирования в HPC

Новая редакция списка мощнейших суперкомпьютеров Top500 не вполне точно отражает реальное состояние дел в индустрии HPC. Нынешняя гегемония Китая есть ни что иное, как следствие кратковременного застоя в США и Европе.

Китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight

Сайт Top500 предоставляет все возможные статистические сведения относительно мировых лидеров HPC, но без интерпретации, что открывает возможности игры в цифры. Учитывая это, попробуем проанализировать некоторые особенности последней редакции списка Тop500.

Суперкомпьютерная конференция SC 17, прошедшая в Денвере в ноябре 2017 года, пришлась на своеобразный период временного затишья. Ведущие компании США по разным причинам ушли в тень. При этом, они готовятся к знаковому событию, которое произойдет после 2020 года. В это время ожидается создание долгожданного экзафлопного компьютера. В порядке подготовки к нему уже в 2018 году они представят несколько компьютеров, приближающихся к экзафлопсу, так называемые pre-exascale computer.

К той же заветной цели стремятся Япония и объединенная Европа.

В Японии компания Fujitsu к 2021 году намеревается построить новую экзафлопную версию К-компьютера, но на этот раз не на традиционных для этой компании процессорах SPARC-64, а на процессорах ARM. На тех же процессорах ARM в версии Cavium ThunderX2 создается экзафлопный компьютер по европейскому проекту Mont-Blanc. Разработку курирует Суперкомпьютерный центр в Барселоне, а построен он будет французской компанией Atos, в состав которой входит известный производитель серверов Bull.

Китайский феномен и его причины

Тем временем на SC 17 доминирует Китай и этот феномен заслуживает самого серьезного внимания. Еще несколько лет назад китайские суперкомпьютеры казались бумажными драконами. В 2017 году же они на вершине славы и оказывается, что к 2021 году от Китая тоже следует ожидать появление трех компьютеров с производительностью, приближающейся к экзафлопсу, причем на собственных процессорах.

Китай давно налаживает производство процессоров методами обратной инженерии, опираясь на известные архитектуры. Причем от Alpha, MIPS и SPARC там уже отказались, в 2017 году в фокусе x86 и Power8. Не стоит удивляться, что активнейшие процессы, происходящие в китайском сегменте HPC, смогли вызвать неожиданные изменения в Top500. Как понимать его – это тенденция или выброс?

13 ноября 2017 года на SC 17 был представлен очередной список Top500 суперкомпьютеров, отличающийся от предшествующих очевидным переходом лидерства к Китаю. Эта страна не только заняла первые два места, но и обошла США по общему числу компьютеров в этом списке. Восхождение на пьедестал произошло на удивление стремительно, ведь еще в июне 2017 года соотношение было 169:159 в пользу американцев и вдруг китайцы повели со счетом 202:144. Казалось бы из ниоткуда возникли десятки суперкомпьютеров. Что же произошло? Действительно ли Поднебесная стала «номером 1» в HPC?

Интуиция навязывает сомнения, она заставляет задуматься о возможном лукавстве цифр и о способности желающих ловко использовать изрядно устаревшую методику формирования знаменитого списка, которому в 2017 году исполнилось ровно четверть века. За это время вышло 50 редакций Top500. И все эти годы процессом составления бессменно руководит Джек Донгарра, один из создателей системы тестов LINPAC. Созданная им система оценок позволяет выразить производительность компьютера количеством выполненных за секунду операций с плавающей точкой, кратко во флопсах. Для самых быстрых следует добавлять "пета". Петафлопс равен 1 триллиону операций в секунду.

Для всех членов HPC-сообщества Донгарра стал абсолютно культовой фигурой, он главный персонаж всех суперкомпьютерных событий в мире и мы должны быть благодарны ему и его коллегам за их усилия по созданию LINPAC и Top500, которые стали отраслевыми центрами кристаллизации. Тем не менее все стареет, LINPAC и Top500 - не исключение. Они, как любая система, за время своей жизни накапливают ошибки, чем открывают возможность для использования тестов не по назначению, о чем явно свидетельствует видимый успех Китая. Тесты LINPAC и методика составления Top500 были созданы в условиях, радикально отличных от нынешних.

Несоответствие списка реальному положению возможно по двум причинам. Первая – в ряде случаев тестирование проходят системы, на самом деле не служащие целям HPC, но тем не менее, способные выполнить тесты. В результате в список попадают «не те». И наоборот, в силу ряда причин в число тестируемых не стремятся попасть «те что надо» системы, действительно предназначенные для целей HPC. В итоге произошло очевидное рассогласование между реальным парком компьютеров, служащих для HPC, и списком Top500.

Расхождение стало возможным потому, что за последнее время появились системы внешне удивительно похожие на HPC, но на самом деле таковыми не являющиеся. Необходимость работы с облаками и большими объемами данных, решения задач машинного обучения и другие характерные для нынешнего времени нагрузки привели к появлению систем подобных HPC. В них используются практически те же самые серверы и СХД, почти такие же сетевые средства. Они обладают такими качествами как горизонтальное масштабирование, высокий уровень параллелизма, использование GPU в дополнение к CPU, низкое энергопотребление, динамическое управление ресурсами и пр.

И все же, несмотря на схожесть, такие системы скорее стоит отнести к корпоративному классу, иногда их называют гипескейлерами. Владельцами гипескейлеров могут быть крупные онлайновые торговые компании или поставщики иных информационных услуг. Появление описанных систем расширяет рынок технологий, используемых в HPC, со всеми вытекающими положительными последствиями.

Близость гиперскейлеров к HPC порождает соблазн нацелить их на решение тех задач, для которых они вовсе не предназначены, с искусственной целью попасть в Top500. Чем вызвано такое желание? Со стороны сказать сложно, но во многих случаях не исключены разнообразные экономические или политические и далекие от науки причины. Составителей Top500 в этом обвинять нельзя, они пользуются доступными им техническими данными, а вопросы финансирования и непрозрачности бюджетов (black ops budgets), характерные для суперкомпьютерного мира, находятся вне их компетенции.

В качестве доказательства приведенного выше утверждения можно использовать следующее наблюдение. Эффективность консолидированной работы кластеров на больших нагрузках, собственно ради чего и создаются HPC, в значительной степени определяется качеством межсоединений. Тем не менее в последние годы заметно растет число установок, где в качестве интерконнекта используется более дешевый Ethernet, а не Infiniband.

Соотношение специализированных и неспециализированных систем показано на рисунке ниже, их число практически сравнялось и есть заметный тренд к отмеченной тенденции.



Надо заметить, что не только гиперскейлеры заимствуют идеи у HPC. Прогресс - это улица с двухсторонним движением, от корпоративных систем HPC получили, например, облака и виртуализацию.

Как ни странно, но наряду с теми, кто хочет мимикрировать и выдать свои системы за HPC и попасть в желанный список, есть и такие владельцы HPC, которые не желают подвергать свои системы тестированию. В некоторых странах такие компьютеры могут находиться в закрытых городах, в иных - даже в университетах. Судя по всему, один из самых мощных в мире суперкомпьютеров Blue Waters Иллинойского университета не оценен по LINPAC. Не стремятся к славе и хозяева самых больших в мире гиперскейлеров, те же Google или Amazon. Если бы они собрали воедино свои вычислительные мощности, то получили бы в сумме тысячи (!) экзафлопсов.

Новая метрика

В итоге по гамбургскому счету настоящими суперкомпьютерами можно назвать те, которые попадают в первую сотню, а из оставшихся, те которые когда-то были наверху, но за время своей жизни уступили верхние позиции.

Кому нужно, чтобы компьютеры, предназначенные для индустрии, зарабатывали свое место в Top500, можно только гадать. То ли это борьба за национальный престиж, то ли оправдание использования не раскрываемых источников финансирования, то ли что-то иное. Вывод, пожалуй, один - когда нарушения правил становятся системой, то нужно менять правила. В нынешнем виде Top500 перестал отражать подлинное положение дел HPC. Поэтому не стоит ждать, когда Top500 отметит свою сотую редакцию.

Одной из попыток создания альтернативной системы оценок в HPC стало создание в 2016 году Виртуального института ввода/вывода (Virtual Institute for I/O).



Результатом деятельности этой общественной организации должен стать список IO500, который будет точнее соответствовать современным представлениям о высокой производительности.

Европейский ответ

Свой ответ на вызов, брошенный Китаем, наряду с США готовит и объединенная Европа (ЕС), которой похоже надоело оставаться в стороне от основных событий. Дело дошло до того, что в первой десятке текущего Top500 нет ни одного компьютера из ЕС. На третьем месте расположен швейцарский Piz Daint, но эта страна не член Евросоюза.

Среди нескольких общеевропейских проектов, ставящих своей целью восстановление позиций - EXDCI (European Extreme Data and Computing Initiative), ETP4HPC (European Technology Platform for HPC) и Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE).

Европа намерена потратить в ближайшие годы более миллиарда евро на постройку экзафлопсового компьютера. В период с 2021 по 2022 годы будет построено два компьютера класса pre-exascale, а 2023 году два компьютера с производительностью свыше экзафлопса. Все они будут иметь в основе процессоры с архитектурой 64-bit ARMv8.

Но не стоит забывать, что Европа – это страны высокой научной культуры и здесь могут появиться по настоящему прорывные технологии. Например, квантовый компьютер Atos QLM. По утверждению создавшей его франко-бельгийской группы ученых, он является самообучающейся вычислительной машиной (Atos Quantum Learning Machine).



Компьютер компактен, его высота - примерно половина человеческого роста. Для решения задач Atos разработала квантовую систему моделирования, созданную на базе универсального языка программирования aQasm (Atos Quantum Assembly Language). Описание системы для публики малопонятно, с пользовательской точки зрения гораздо информативнее отзывы специалистов из Oak Ridge National Laboratories, которая приобрела это изделие.

« Для пользователя Atos выглядит как множество Linux-серверов с довольно своеобразной файловой системой. На них работает приложение для моделирования квантовых цепей (quantum circuits), представляющее собой коктейль из векторных умножений, основанных на линейной алгебре, с ограниченным набором данных. Работать на нем приходится методом «грубой силы», приходится писать программы в виде текстовых файлов наподобие языка ассемблера, где каждая строка представляет собой команду для одного из модулей (кубитов), всего их может быть от 30 до 40. Этот файл переводится в форму, понятную Atos, и исполняется. Результат исполнения возвращается в виде распечатки нового состояния кубитов. Пока программы относительно просты, особых сложностей не возникает, но они могут усложниться из-за теоретической невозможности расставить промежуточные контрольные точки в процессе выполнения программы »

Перспективы США на 2018 год

На призовые места в 2018 году претендуют суперкомпьютеры Summit и Sierra, которые IBM построит на основе процессоров Power 9 при участии Nvidia и Mellanox, и Aurora, совместная разработка Intel и Cray. Все они предназначены для национальных ядерных центров США.

Тотальное доминирование Linux

К ноябрю 2017 года все ведущие суперкомпьютеры работают на операционной системе Linux. Об этом свидетельствуют данные рейтинга Top500, который обновляется раз в два года и включает 500 самых мощных общественно известных вычислительных систем в мире.

В редакцию списка от ноября 2017 года не попали единственные два суперкомпьютера не на Linux, которые прежде входили в рейтинг. Речь идет о китайских системах на серверах IBM Power Systems и Unix-платформе AIX.

Распределение по дистрибутивам Linux следующее (в скобках указано значение из предыдущей редакции рейтинга):

  • 53,4% (58,8%) не детализируют дистрибутив;
  • 21,8% (16,6%) используют CentOS;
  • 9,2% (8,6%) — Cray Linux;
  • 4,2% (4,2%) — SUSE;
  • 4,4% (3,4%) — RHEL;
  • 1,4% (1,2%) — Ubuntu Linux;
  • 0,8% (0,8%) — Scientific Linux.

К ноябрю 2017 года все 500 наиболее производительных суперкомпьютеров в мире управляются различными версиями Linux. Машины с этой ОС впервые появились в рейтинге в 1998 году, а в 2003-м они вышли в лидеры Top500, отмечает издание ZDNet.

Все 500 самых мощных суперкомпьютеров работают на Linux

С 2010 года первая десятка суперкомпьютеров представлена только решениями на базе Linux. С того же момента операционная система начала охватывать более 90% машин, входящих в рейтинг.

В организации Linux Foundation говорят, что тотальное доминирование Linux на рынке суперкомпьютеров можно объяснить двумя основные факторами. Во-первых, ученые могут оптимизировать и модифицировать исходный код Linux для конкретного аппарата. Во-вторых, использование Linux в суперкомпьютерах является финансово выгодным решением, поскольку стоимость лицензирования пользовательского дистрибутива одинакова для любых компьютеров.

« Linux стала драйвером выдающихся технических достижений в части вычислительной мощности, который стимулировал исследование и развитие инноваций, — отмечают в The Linux Foundation.[1] »

Китай опередил США по числу самых мощных суперкомпьютеров

Китай опередил Соединенные Штаты по числу самых мощных вычислительных систем. Из опубликованного в ноябре 2017 года рейтинга Top500, включающего наиболее производительные суперкомпьютеры мира, стало известно, что в КНР насчитывается 202 таких системы, а в США — лишь 143.[2]

Sunway TaihuLight — самый быстрый суперкомпьютер в мире

Специалисты отмечают, что Китай достиг самого высокого результата за 25-летнюю историю рейтинга Top500, а показатель США, наоборот, стал худшим за последние четверть века. Шесть месяцев назад, в июне 2017-го, КНР и США располагались в списке в обратном порядке: в странах насчитывалось 160 и 169 мощнейших вычислительных систем.

Также сообщается, что Япония, где располагаются 35 наиболее высокопроизводительных суперкомпьютеров мира, стала третьей в списке. Далее следуют Германия (20 систем), Франция (18) и Великобритания (15).

Перечень самых мощных вычислительных систем, используемых для исследований в области климатических и погодных изменений, нефтеразведки, ядерной энергетики, секвенирования ДНК, моделирования биомолекул и т.д., как и в июне 2017 года, возглавил китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight с производительностью 93 петафлопс (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду). Также в топ-5 вошли система Tianhe-2 (33,86 34 петафлопс), созданная специалистами китайского Национального университета оборонных технологий (National University of Defense Technology, NUDT), швейцарский суперкомпьютер Piz Daint (19,59 петафлопс), японская система Gyoukou (ZettaScaler-2.2) (19,14 петафлопс) и американская Titan (17,4 петафлопс), в июне 2017 года занимавшая строчку выше.

Рейтинг Top500 за ноябрь 2017 года

Самый быстрый российский суперкомпьютер, установленный в Московском государственном университете (МГУ), в ноябрьском рейтинге значится на 63 месте, хотя полгода назад эта система производительностью 2,10 петафлопса располагалась на 59-м месте.[3]

Падение «Ломоносова-2» в рейтинге самых мощных суперкомпьютеров

19 июня 2017 года опубликован обновленный рейтинг самых мощных суперкомпьютеров TOP500. Лидером осталась китайская система, а самый быстрый суперкомпьютер в России за год скатился сразу на 18 мест.

В списке наиболее производительных суперкомпьютеров первое место сохранил Sunway TaihuLight, производительность которого к 19 июня 2017 года составляет 93 петафлопса (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду) при теоретически возможном увеличении до 125 петафлопсов.

Суперкомпьютер «Ломоносова-2»

Второе место рейтинга заняла еще одна китайская система — Tianhe-2. Здесь заявлено быстродействие на уровне 33,86 петафлопса и максимально возможный показатель в 54,9 петафлопса.

В тройку лидеров поднялся швейцарский суперкомпьютер Piz Daint, обладающий текущей и потенциальной производительностью в 19,59 и 25,33 петафлопса соответственно. Любопытно, что впервые за долгое время в топ-3 не оказалось комплекса из США. Самый мощный среди таких — Titan — расположился на четвертой строчке с результатом в 17,59 петафлопса.

При этом больше всего суперкомпьютеров из TOP500 базируются именно в США (169 позиций в рейтинге). На втором месте находится Китай со 160 системами, на третьем — Япония (33), на четвертом — Германия (28). Франция и Великобритания заняли по 17 позиций списка.

Самым быстрым российским суперкомпьютером все так же является «Ломоносов-2», установленный в Московском государственном университете (МГУ). Его производительность составляет 2,10 петафлопса, а пиковая производительность достигает 2,96 петафлопса. Такие значения позволили системе расположится на 59-м месте, тогда как в июне 2016 года она занимала 41-ю позицию. Всего в рейтинге осталось лишь три суперкомпьютера из России: помимо «Ломоносова-2», это «Ломоносов» и «РСК Торнадо», которые расположены в МГУ им. Ломоносова и Санкт-Петербургском Государственном политехническом университете соответственно.

Большинство суперкомпьютеров в рейтинге — 464 из 500 — работают под управлением процессоров Intel. Ускорители входят в конфигурацию 91 суперкомпьютера, и чаще всего в этом качестве выступают GPU Nvidia.[4]

IBM, Intel, Cray выдадут из казны четверть миллиарда долларов

Министр энергетики США Рик Перри (Rick Perry) обнародовал планы правительства по инвестированию $258 млн в создание эксафлопсных суперкомпьютеров (компьютеров с производительностью более 1 тыс. Пфлопс или более 1018 операций с плавающей запятой в секунду)[5].

В рамках программы PathForward планируется распределить эти средства между шестью ведущими мировыми технологическими компаниями, спонсируя их разработки. Как пишет Digital Trends, в списке претендентов на господдержку сейчас значатся шесть компаний - AMD, Cray Inc. (специализируется на разработке суперкомпьютеров, входит в состав Tera Computer), Hewlett Packard Enterprise, IBM, Intel и Nvidia.

Распределение средств будет вестись через специальное подразделение минэнергетики - Exascale Computing Project. Финансы будут выделяться на каждую компанию-участника в течение трех лет, объем выделяемых средств не должен превышать 40% от общей стоимости разрабатываемого компанией проекта.

Планируется финансирование исследований, в первую очередь, в трех ключевых областях: аппаратные технологии, технологии программирования и разработка приложений. По расчетам американских чиновников, итогом инвестиций должна стать разработка эксафлопсного компьютера к 2021 г.

Смотрите также Nvidia получит финансирование от Министерства энергетики США на HPC

2016

СК Bull sequana вошел в рейтинг Топ500

7 декабря 2016 года компания Atos и Комиссия по альтернативной и атомной энергетике Франции (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission, CEA) объявили - в список Top500 самых мощных суперкомпьютеров мира вошёл суперкомпьютер Bull sequana.

Вошедшая в рейтинг Top500 система представляет собой одну секцию на платформе суперкомпьютера Bull sequana, в котором установлены 85 вычислительных блэйд-модулей, соединённых между собой посредством технологии BXI. Суперкомпьютер поддерживает работу 220 процессоров Intel Xeon Phi 7250, а его пиковая теоретическая производительность ~670 терафлопс. Производительность в тесте Linpack ~380,5 терафлопс.

Китайская система возглавила Топ500

20 июня 2016 года обнародована новая редакция рейтинга самых мощных суперкомпьютеров Top500. Первое место заняла китайская вычислительная система Sunway TaihuLight, в которой используются процессоры, разработанные внутри страны.

Производительность Sunway TaihuLight составляет 93 петафлопс (10 в 15-й степени вычислительных операций с плавающей запятой в секунду), что вдвое быстрее и в три раза эффективнее компьютера Tianhe-2 — лидера предыдущего рейтинга, базирующегося на чипах Intel.

Суперкомпьютер Sunway TaihuLight, (2016)

Sunway TaihuLight, используемый для климатического моделирования и проведения медико-биологических исследований, содержит 10,65 миллионов ядер - около 41 тысячи узлов. Суперкомпьютер разработан Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий КНР, его разместили в Национальном центре суперкомпьютеров в городе Уси провинции Цзяньсу.

Представление размещения суперкомпьютера Sunway TaihuLight

Sunway TaihuLight - Sunway MPP, Sunway SW26010 260C 1.45GHz, Sunway

Site:National Supercomputing Center in Wuxi
Manufacturer:NRCPC
Cores:10,649,600
Linpack Performance (Rmax)93,014.6 TFlop/s
Theoretical Peak (Rpeak)125,436 TFlop/s
Nmax12,288,000
Power:15,371.00 kW
Memory: 1,310,720 GB
Processor:Sunway SW26010 260C 1.45GHz
Interconnect:Sunway
Operating System:Sunway RaiseOS 2.0.5

Sunway TaihuLight стал первым в истории китайским суперкомпьютером, возглавившим Top500 и лишенным при этом американских чипов. В системе установлены процессоры, созданные в государственном Шанхайском центре разработки высокопроизводительных микросхем (Shanghai High Performance IC Design Center).

Кроме того, Китай впервые обогнал Соединенные Штаты по количеству суперкомпьютеров, попавших в список Top500. К июню 2016 году в КНР насчитывается 167 таких вычислительных систем против 165 в США.

Специалист в области теории вычислительных машин и систем Университета Теннесси Джек Донгарра (Jack Dongarra) считает, что США не смогут создать суперкомпьютер, который по мощности будет сопоставим с Sunway TaihuLight, до 2018 года, тем более что китайская система имеет теоретическую максимальную производительность на уровне 125,4 петафлопс.

Китай сильно вырвался вперед в этой гонке, добавляет Хорст Саймон (Horst Simon), заместитель директора Национальной лаборатории Лоренса Беркли (один из главных пользователей суперкомпьютеров, который помогает формировать список Top500)

На второй позиции обновленного рейтинга расположился китайский Tianhe-2, имеющий производительность 33,9 петафлопс. Третьим стал американский Titan - Cray XK7 (17,6 петафлопс) от компании Cray Inc. Российский суперкомпьютер «Ломоносов-2» (2,1 петафлопс) занял в этом списке 41-ю строчку, что на 10 мест хуже по сравнению с предыдущей редакцией рейтинга. [6]

2015

Успех российских СК - два в первой сотне

26 ноября 2015 года проект Тор500 опубликовал список самых высокопроизводительных компьютеров в мире[7].

Самый быстрый российский суперкомпьютер в списке — «Ломоносов-2», он установлен в МГУ. Производительность системы 1,849 PFLOPS, что соответствует 35 позиции в списке. В топ-100 также включён суперкомпьютер «Ломоносов» (94 место). В этом периоде Россия представлена в списке Тор500 семью системами.

Во главе перечня самых производительных СК китайский Tianhe-2. Изделие показало в тесте Linpack результат 33,86 PFLOPS (1015 вычислений с плавающей запятой в секунду).

Число китайских компьютеров в списке возросло почти втрое, а системы из США - наименьшее за все время существования проекта Top500 с 1993 года - 200. Еще полгода назад их было 231. Европейских систем стало меньше — 108 против 141. Возросло количество систем, установленных в азиатском регионе - со 107 до 173, при этом, 109 - в Китае. Япония представлена 36 системами (в предыдущем Top500 - 40).

На второй позиции списка - система Titan (Cray XK7), США. Показатель её производительности — 17,59 PFLOPS.

В первую десятку вошли две свежие системы: Trinity (Cray XC, 8,1 PFLOPS, США) и Hazel-Hen (Cray XC, 5,6 PFLOPS, Германия) на шестой и восьмой позициях, соответственно.

Шесть из десяти самых производительных систем введены в эксплуатацию в 2011 или 2012 году, Tianhe-2 — в 2013 году, Trinity, Hazel-Hen и Shaheen II (Саудовская Аравия) — в 2015.

Продукция РСК представляет 50% российских СК в Тор500

24 июля 2015 года стало известно об увеличении доли группы компаний РСК в 50% среди российских систем в списке Top500 самых мощных суперкомпьютеров мира.

В рейтинг Top500 (на июль 2015 года) вошли 4 суперкомпьютерных комплекса производства РСК, их суммарная пиковая производительность превышает 2 ПФЛОПС. Всего в текущей редакции списка представлено 8 суперкомпьютеров из России.

Две вычислительные системы РСК созданы и установлены в рамках реализации проекта одного из самых современных и крупных в России вычислительных центров для Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) с суммарной пиковой производительностью более 1,1 ПФЛОПС.

Кластерная система «Политехник РСК Торнадо» занимает 107-е место с производительностью 658 ТФЛОПС на тесте LINPACK. Пиковая производительность этого вычислительного кластера СПбПУ на основе архитектуры «РСК Торнадо» с прямым жидкостным охлаждением составляет 829 ТФЛОПС.

Вторая часть гибридного вычислительного комплекса СПбПУ состоит из уникальной сверхплотной массивно-параллельной системы RSC PetaStream с прямым жидкостным охлаждением и пиковой производительностью 258 ТФЛОПС.

Суперкомпьютер «Политехник RSC PetaStream» продемонстрировал производительность 170,5 ТФЛОПС на тесте LINPACK, заняв 466-ю позицию в текущей редакции рейтинга Top500. Эта вычислительная система СПбПУ, разработанная и изготовленная специалистами РСК в России, построена на основе 60-ядерных Intel Xeon Phi 5120D и процессоров семейства Intel Xeon E5-2600 v2, серверных плат Intel и твердотельных накопителей Intel SSD DC S3500 для корпоративных ЦОД.

На 174-й позиции списка суперкомпьютер МВС-10П с пиковой производительностью 523 ТФЛОПС, установленный специалистами РСК в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской Академии Наук (МСЦ РАН).

244-е место в Top500 занимает вычислительный кластер «РСК Торнадо ЮУрГУ» с пиковой производительностью 473 ТФЛОПС, эксплуатируемый с 2009 года в Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ) в Челябинске.

Запрет экспорта суперкомпьютеров в Китае

В начале августа 2015 года стало известно об ограничениях, наложенных китайскими властями на экспорт суперкомпьютеров по соображениям национальной безопасности.

Как сообщает Reuters со ссылкой на государственное информационное агентство «Синьхуа», с 15 августа 2015 года из КНР будет запрещено вывозить компьютерные системы вычислительной мощностью более 8 терафлопс, которая примерно соответствует производительности четырех игровых консолей Sony PlayStation 4. Для сравнения, китайский суперкомпьютер Tianhe-2, который к августу 2015 года считается самым мощным в мире, способен обрабатывать 34 трлн операций в секунду (34 терафлопс).

Прогноз

В марте 2013 года аналитики IDC прогнозировали, что в 2011—2016 гг. рынок HPC в целом вырастет на 7,3% и в 2015 г. его объем превысит 14 млрд. долл.

2014

Российские суперкомпьютеры в мировом рейтинге Топ 500

18 ноября 2014 года стало известно об усилении позиций России в новой итоговой редакции рейтинга Top 500 суперкомпьютеров мира.

В сравнении с показателями Top 500 шестимесячной давности, количество систем класса HPC российского производства возросло с пяти до девяти. Наивысшее достижение российской компании «Т-Платформы» - 22 строка рейтинга с новой системой - A-Class.

В новой редакции списка первое место занимает китайский кластер «Млечный путь 2» (Tianhe-2) (четвертый раз подряд) с пиковой производительностью 54,9 Пфлопс и 33,9 Пфлопс производительность по Linpack.

Кластер «Ломоносов» - продукт компании «Т-Платформы», опустился на 16 позиций, по сравнению с предыдущим рейтингом Топ 500 и занял 58 строку с показателями 1,7 и 0,9 Пфлопс соответственно.

№ п/п Размещение Система Производительность по Linpack (Тфлопс) Пиковая производительность (Тфлопс)
1 National Super Computer Center in Guangzhou
China
Tianhe-2 (MilkyWay-2) - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P
NUDT
33 862,7 54 902,4
2 DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory
United States
Titan - Cray XK7 , Opteron 6274 16C 2.200GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA K20x
Cray Inc.
17 590,0 27 112,5
3 DOE/NNSA/LLNL
United States
Sequoia - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz, Custom
IBM
17 173,2 20 132,7
4 RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS)
Japan
K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, Tofu interconnect
Fujitsu
10 510,0 11 280,4
5 DOE/SC/Argonne National Laboratory
United States
Mira - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz, Custom
IBM
8 586,6 10 066,3
6 Swiss National Supercomputing Centre (CSCS)
Switzerland
Piz Daint - Cray XC30, Xeon E5-2670 8C 2.600GHz, Aries interconnect , NVIDIA K20x
Cray Inc.
6 271,0 7 788,9
7 Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas
United States
Stampede - PowerEdge C8220, Xeon E5-2680 8C 2.700GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10P
Dell
5 168,1 8 520,1
8 Forschungszentrum Juelich (FZJ)
Germany
JUQUEEN - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz, Custom Interconnect
IBM
5 008,9 5 872,0
9 DOE/NNSA/LLNL
United States
Vulcan - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz, Custom Interconnect
IBM
4 293,3 5 033,2
10 Government
United States
Cray CS-Storm, Intel Xeon E5-2660v2 10C 2.2GHz, Infiniband FDR, Nvidia K40
Cray Inc.
3 577,0 6 131,8
...
22 Moscow State University - Research Computing Center
Russia
T-Platform A-Class Cluster, Xeon E5-2697v3 14C 2.6GHz, Infiniband FDR, Nvidia K40m
T-Platforms
1 849,0 2 575,9
58 Moscow State University - Research Computing Center
Russia
Lomonosov - T-Platforms T-Blade2/1.1, Xeon X5570/X5670/E5630 2.93/2.53 GHz, Nvidia 2070 GPU, PowerXCell 8i Infiniband QDR
T-Platforms
901,9 1 700,2
81 St. Petersburg Polytechnic University
Russia
Polytechnic RSC Tornado - RSC Tornado, Xeon E5-2697v3 14C 2.6GHz, Infiniband FDR
RSC Group
658,1 829,3
133 Joint Supercomputer Center
Russia
MVS-10P - RSC Tornado, Xeon E5-2690 8C 2.900GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10X
RSC Group
375,7 523,6
189 Supercomputing Center of the Volga District
Russia
Lobachevsky - GPU Blade Cluster, Intel Xeon E5-2660v2 10C 2.2GHz, Infiniband FDR, NVIDIA K20
Niagara Computers, Supermicro
289,5 348,7
190 South Ural State University
Russia
RSC Tornado SUSU - RSC Tornado, Xeon X5680 6C 3.330GHz, Infiniband QDR, Intel Xeon Phi SE10X
RSC Group
288,2 473,6
337 IT Services Provider
Russia
Cluster Platform 3000 BL460c Gen8, Intel Xeon E5-2680v2 10C 2.8GHz, 10G Ethernet
Hewlett-Packard
189,3 295,2
390 St. Petersburg Polytechnic University
Russia
RSC PetaStream - RSC PetaStream, Xeon E5-2697v3 14C 2.6GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi 5120D
RSC Group
170,5 572,9
457 IT Services Provider
Russia
Cluster Platform 3000 BL460c Gen8, Xeon E5-2660 8C 2.200GHz, Gigabit Ethernet
Hewlett-Packard
160,9 317,4

Продукты компании РСК в рейтинге - две новые системы: первая на 81 позиции рейтинга с результатами 829 и 658 Тфлопс, вторая на 390 позиции с результатами 573 и 171 Тфлопс. Системы представлен в различной архитектуре РСК - Tornado и Petastream.

В списке Топ 500 присутствуют две старые системы компании РСК: 133 строку занимает кластер московского Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН (524 и 376 Тфлопс), 190 строка за вычислителем из Южно-Уральского государственного университета (474 и 288 и Тфлопс).

Российский новичок Топ 500 — кластер Приволжского научно-образовательного центра суперкомпьютерных технологий, являющегося одним из основных учебных подразделений Нижегородского госуниверситета (ННГУ), «Лобачевский», заняла 189 место с результатами 349 и 290 Тфлопс. В Топ 500 вошел лишь фрагмент «Лобачевского».

В российском Топ 50 кластер представлен на двух позициях: 6 место (часть с ускорителями Nvidia) и 48 место (часть с сопроцессорами Intel Phi).

Еще две системы, базирующиеся в России, участники нового Топ 500 - две системы Hewlett-Packard из неназванных сервисных ИТ-компаний. Одна система фигурировала в рейтинге ранее, сейчас она заняла 457 место с показателями 317 и 161 Тфлопс. Вторая заявлена впервые и занимает 337 место с результатом 295 и 189 Тфлопс.

В предыдущем рейтинге Россию представили пять вычислителей, в нынешнем их девять.

2012

Продажи HPC-серверов - $11,6 млрд, рост - 7%

В 2012 г. суперкомпьютеры способствовали получению рекордных доходов на рынке высокопроизводительных вычислений (high-performance computing, HPC), когда компании и страны всего мира обратились к этим мощным системам в надежде получить вычислительные и экономические преимущества, утверждают аналитики IDC.

Согласно опубликованным 21 марта 2013 года данным IDC, в 2012 году доходы от продажи серверов для HPC увеличились на 7,7% и достигли 11,6 млрд. долл. по сравнению с 10,3 млрд. долл. в 2011 г. Это произошло вопреки снижению продаж в штучном выражении на 6,8%, что свидетельствует о росте средней продажной цены, считают аналитики.

Это во многом можно отнести на счет спроса на суперкомпьютеры, которые продаются по цене от 0,5 млн. долл. и выше. По данным IDC, в 2012 г. доходы от продажи суперкомпьютеров подскочили на 29,3%, достигнув 5,6 млрд. долл. В целом на сегмент суперкомпьютеров в 2012 г. пришлось 50,9% доходов, и спрос на очень большие системы продолжает расти.

По данным IDC, свыше 60% доходов в сегменте HPC-серверов приходится на IBM и HP, а у Fujitsu и Cray резко выросли продажи.

IDC указывает на систему K производства Fujitsu, установленную в RIKEN Advanced Institute for Computational Science в г. Кобе в Японии, которая принесла свыше 0,5 млрд. долл. из общих доходов от продажи суперкомпьютеров. Эта система, насчитывающая 705 024 ядра в процессорах SPARC64, выпускаемых Fujitsu, стала первой преодолевшей рубеж в 10 Пфлопс. Она была самым быстрым суперкомпьютером в мире до июня 2012 г., когда этот титул отобрала у нее система под названием Sequoia, созданная в IBM.

Через шесть месяцев данную систему сменил в качестве `номера один` Cray Titan, мощный суперкомпьютер XK7 на процессорах Opteron корпорации Advanced Micro Devices и графических ускорителях производства Nvidia (Нвидиа). Он установлен в Национальной лаборатории Окриджа (США, шт. Теннеси).

`HPC-серверы, особенно суперкомпьютеры, тесно связаны не только с прогрессом науки, но и с промышленными инновациями и экономической конкурентоспособностью, — говорится в заявлении программного вице-президента IDC по техническому компьютингу Эрла Джозефа. — По этой причине государства и регионы всего мира увеличивают инвестиции в суперкомпьютеры даже в сегодняшних сложных экономических условиях`.

Однако, хотя 2012 г. был очень хорошим для сегмента суперкомпьютеров, в будущем темпы роста доходов здесь, вероятно, не сохранятся на прежнем уровне, говорится в заявлении исследовательского вице-президента IDC по техническому компьютингу Стива Конвея.

С ростом спроса на суперкомпьютеры растет и интерес производителей к разработке новых технологий для них. Это проявляется во всем — от суперкомпьютера IBM Watson до новых сопроцессоров Xeon Phi, которые Intel предлагает в качестве альтернативы графическим ускорителям AMD и Nvidia (Нвидиа), использующимся в организациях для повышения производительности систем.

Если в сегменте суперкомпьютеров доходы быстро растут, то о других сегментах серверов для HPC этого сказать нельзя. В сегменте Divisional (системы стоимостью 250—499 тыс. долл.) доходы в 2012 г. снизились на 2,2% по сравнению с 2011-м и составили 1,2 млрд. долл. Это 10,9% доходов от продажи серверов для HPC за минувший год.

В сегменте Departmental (100—250 тыс. долл.) доходы снизились с 3,5 млрд. долл. в 2011 г. до 3 млрд. долл. в 2012-м и составили 27% доходов от продажи серверов для HPC. В сегменте Workgroup (до 100 тыс. долл.) доходы увеличились на 1,2%, до 1,24 млрд. долл. По мнению аналитиков IDC, данный сегмент подвергся наибольшему влиянию мирового экономического спада, из-за которого организации отложили или аннулировали закупки.

Системы стоимостью менее 100 тыс. долл. приобретаются с использованием коротких торговых циклов и не относятся к жизненно важным. Кроме того, в некоторых организациях рабочие группы объединяют выделенные на HPC средства и покупают более мощные системы. Тем не менее аналитики считают, что в данном сегменте продолжится рост продаж.

В целом крупнейшим производителем является:

  • IBM, на которую приходится 32% доходов от продажи серверов для HPC.
  • Доля HP составила 30,8%.
  • За ней следует Dell с 13,5%.
  • Согласно IDC, доход Fujitsu в 2012 г. вырос на 470,5% благодаря продаже в Японии системы K.
  • У Cray доход подскочил на 127,3%, а в IV квартале на доходах Cray положительно сказалось поглощение ею в 2012 году компании Appro[8].

500 крупнейших суперкомпьютеров

Рейтинг 500 крупнейших суперкомпьютеров, опубликованный 12 ноября 2012 г., подтвердил: самый высокопроизводительный суперкомпьютер в мире работает в Окриджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Laboratory, США.

Суперкомпьютер Titan (система Cray XK7), созданный компанией Cray с использованием ускорителей Nvidia Tesla K20 и работающий на 560 640 процессорных ядрах, из которых 261 632 — акселераторы NVIDIA K20x, в тесте Linpack показывает производительность 17,59 Петафлопс/с (квадриллионов операций в секунду). Новый рейтинг обнародован на крупнейшей международной выставке по высокопроизводительным вычислениям SC12, проходящей в эти дни в Солт-Лейк-Сити, США.

Таким образом, Titan сместил с позиции лидера суперкомпьютер Sequoia BlueGene/Q, развернутый в Ливермольской национальной лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory, США), который в июне 2012 г. в тесте Linpack показал 16,32 Петафлопс/с, при том, что работает на большем количестве ядер — 1 572 864.

В первую пятерку суперкомпьютеров вошли также:

  • Fujitsu K RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS) в Кобе, Япония (10,51 Петафлопс/с),
  • Mira BlueGene/Q в Аргоннской национальной лаборатории (Argonne National Laboratory, США), (8,16 Петафлопс/с) и
  • JUQUEEN BlueGene/Q в Исследовательском центре Юлих (Forschungszentrum Juelich, Германия) (4,14 Петафлопс/с).

Половина из всех суперкомпьютеров, вошедших в рейтинг Top 500, установлены в США, 105 находится в Европе и 124 — в Азии.

Интересно, что в мировой рейтинг топ-500 мощнейших вычислительных систем мира вошел и российский суперкомпьютер мощностью 520 Тфлопс суперкомпьютерного центра МСЦ РАН. Напомним, что год назад самым мощным оказался китайский суперкомпьютер.

23 суперкомпьютера, вошедшие в опубликованный рейтинг, имеют производительность выше 1 Петафлопс/с, 62 системы используют технологии акселераторов и сопроцессоров, 84% имеют процессоры, работающие на 6 и более ядрах, 46,2% — на 8 и более ядрах.

Лидером по поставкам процессоров для суперкомпьютеров остается компания Intel — ее процессоры используются в 76% систем, за ней с большим отрывом идет семейство AMD Opteron (12%), процессоры IBM Power работают в 10,6% суперсистем. Связь в большей части суперкомпьютеров обеспечивает технология InfiniBand, а Gigabit Ethernet постепенно утрачивает позиции.

Для доступа к суперкомпьютерам появляются свои «супермаркеты приложений»

В 2012 году в США осу­ществ­ля­ет­ся ряд ини­ци­а­тив по «де­мо­кра­ти­за­ции» до­сту­па к су­пер­ком­пью­те­рам. Эти про­ек­ты предо­ста­вят воз­мож­ность неболь­шим ком­мер­че­ским ком­па­ни­ям об­ра­щать­ся к по­мо­щи вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных вы­чис­ле­ний при про­ек­ти­ро­ва­нии про­дук­тов. В част­но­сти, по­яви­лась кон­цеп­ция су­пер­ком­пью­тер­ных ми­ни-при­ло­же­ний (apps), по­доб­ных мо­биль­ным, каж­дое из ко­то­рых ре­ша­ет от­дель­ные неболь­шие за­да­чи, на­при­мер, мо­де­ли­ро­ва­ние по­то­ка жид­ко­сти в трубе.

Обо­ру­до­ва­ние и ПО вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных вы­чис­ле­ний может об­хо­дить­ся в огром­ные суммы. Но те­перь при­об­ре­тать уни­вер­саль­ную про­грамм­ную си­сте­му уже не тре­бу­ет­ся. В ком­па­нии Procter & Gamble, ко­то­рая предо­став­ля­ет код неко­то­рых своих раз­ра­бо­ток в виде су­пер­ком­пью­тер­ных ми­ни-при­ло­же­ний, убеж­де­ны, что эта кон­цеп­ция вдох­нет новую жизнь в рынок ПО для HPC-си­стем, на ко­то­ром по­след­ние де­сять лет стоит затишье.

Мо­дель су­пер­ком­пью­тер­ных ми­ни-при­ло­же­ний уже ис­поль­зу­ет­ся, в част­но­сти, на пор­та­ле NanoHub.​org, со­здан­ном На­ци­о­наль­ным на­уч­ным фон­дом США для раз­ра­бот­чи­ков на­но­тех­но­ло­гий. Там сей­час около 250 таких про­грамм, боль­шей ча­стью об­ще­до­ступ­ных, но с за­кры­тым кодом. Со­зда­ет­ся еще один ана­ло­гич­ный пор­тал, ManufacturingHub.​com, для про­из­вод­ствен­ных компаний.

2010

Суперкомпьютеры мира по данным Top500.org Изображение:super_market.png]

Производители суперкомпьютеров мира по данным Top500.org. Критерий: количество произведенных моделей

Изображение:super_made.png

Производители суперкомпьютеров мира по данным Top500.org. Критерий: производительность

Изображение:super_perf.png

Изображение:roadrunner.jpg Суперкомпьютер IBM Roadrunner используется для моделирования военных действий и взрывов Министерством обороны США.

Суперкомпьютер IBM Roadrunner продолжает являться самым производительным суперкомпьютером в мире. IBM построили этот компьютер для Министерства Энергетики США. Он построен по гибридной схеме из 6 500 двухъядерных процессоров AMD Opteron и почти 13 000 процессоров IBM Cell 8i в специальных стойках TriBlades, соединенных с помощью Infiniband. Суперкомпьютер Roadrunner работает под управлением Linux и управляется по xCAT. Он занимает приблизительно 1100 квадратных метров, и весит 226 тонн. Энергопотребление - 3,9 мегаватт. Вступил в строй в июне 2008. Стоимость IBM Roadrunner составила 133 миллиона долларов.

Примечания