Данные берутся из публикации SC18: RISC — дело благородное

Данные берутся из публикации ISC 2016: галопом по Европам. Репортаж

Не секрет, что всё больше суперкомпьютеров используют вычислительные ускорители на базе графических процессоров, или же специальные сопроцессоры, чтобы достигнуть невиданной мощности при относительно небольшом энергопотреблении. Согласно данным из нового списка пятисот самых мощных суперкомпьютеров в мире, более сотни уже использует GPU-ускорители. Карты NVIDIA Tesla продолжают оставаться самыми популярными ускорителями для высокопроизводительных вычислений (high-performance computing, HPC).

Рост производительности суперкомпьютеров замедляется

Согласно обновлённому списку Top 500, опубликованному на этой неделе, общая вычислительная мощность всех самых мощных суперкомпьютеров в мире выросла до 420 квадриллионов операций с плавающей запятой в секунду (420 петафлопс – PetaFLOPS [floating point operations per second]) с 361 петафлопс год назад. 80 HPC-систем имеют производительность в один петафлопс, по сравнению с 67 машинами в июле этого года года. Наименее мощный суперкомпьютер из Top 500 может выполнять 204,3 триллионов операций в секунду (терафлопс), тогда как ранее мощность самой медленной Top 500 системы в мире была 164 терафлопс.

Суперкопьютер Cray XK7

Авторы рейтинга Top 500 отмечают, что рост производительности самых быстрых суперкомпьютеров замедляется. Во многом это происходит вследствие замедления роста производительности центральных процессоров, а также некоторых задержек с выходом в свет новейших ускорителей и сопроцессоров для супервычислений.

Количество GPU в суперкомпьютерах растёт

В общей сложности 104 системы в списке пятисот самых мощных суперкомпьютеров в мире используют вычислительные ускорители AMD FirePro S, NVIDIA Tesla или сопроцессоры Intel Xeon Phi. А еще в июле этого года лишь 90 систем использовали подобные устройства. 66 систем из 104 использует NVIDIA Tesla, 27 используют Intel Xeon Phi и три используют AMD FirePro. Четыре системы используют комбинацию из NVIDIA Tesla и Intel Xeon Phi. NVIDIA продолжает доминировать на рынке суперкомпьютерных ускорителей, однако успех Intel Xeon Phi налицо. Примечательно, что, по данным NVIDIA, 23 из 24 новых GPU-ускоренных систем в списке построенным на базе Tesla.

NVIDIA Tesla K80

«Я верю, что в один прекрасный день GPU-ускорение будет доступно у всех суперкомпьютеров мира», — сказал Дженсен Хуанг (Jen-Hsun Huang), соучредитель и генеральный директор NVIDIA. «К GPU-ускоряемым вычислениям уже обратились ведущие суперкомпьютерные центры мира, что нашло отражение в актуальной версии списка TOP500. Учитывая, что темп научных открытий растет и ученые все чаще обращаются к вычислениям, машинному обучению и визуализации, в будущем эта тенденция только усилится». 

Intel Xeon Phi в составе Tianhe 2

Согласно данным последнего исследования компании Intersect360 Research, почти 70 % из 50 самых популярных HPC-приложений — и 90% из 10 ведущих — поддерживают GPU-ускоренные вычисления. Таким образом, всё указывает на то, что доля графических процессоров в суперкомпьютерах продолжит расти в ближайшие годы.

«Ландшафт индустрии HPC сегодня серьезно изменился, и произошло это благодаря графическим процессорам NVIDIA Tesla», — отметил Эддисон Снелл (Addison Snell), один из авторов исследования, генеральный директор Intersect360 Research. «Применение ускорителей и число GPU-ускоренных версий ведущих HPC кодов неуклонно растет».

Tianhe 2 остаётся самым мощным суперкомпьютером

В верхней части нового списка из пятисот самых мощных суперкомпьютеров в мире, который был выпущен на этой неделе, не произошло существенных изменений.

Самым мощным суперкомпьютером на планете по-прежнему является китайский Tianhe 2, спроектированный оборонным научно-техническим университетом народно-освободительной армии Китайской Народной Республики и компанией Inspur. Он способен выполнять 33,86 квадриллионов операций с плавающей запятой в секунду (33,86 петафлопс). Данная система базируется на процессорах Intel Xeon E5-2692v2 (двенадцать ядер, тактовая частота 2,2 ГГц), а также использует 48 тысяч сопроцессоров Xeon Phi Intel 31S1P. В общей сложности, Tianhe 2 располагает 3,12 миллионами x86-ядер.

Суперкомпьютер Tianhe 2

На втором месте находится суперкомпьютер Titan, который установлен в национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge) министерства энергетики США, и обладает мощностью 17,59 петафлопс. Данная система представляет собой кластер Cray XK7 c шестнадцатиядерными AMD Opteron и ускорителями NVIDIA Tesla K20X.

Третья по мощности HPC-система в мире — Sequoia — может выполнять 17,173 квадриллионов операций с плавающей запятой в секунду и принадлежит Ливерморской национальной лаборатории министерства энергетики США имени Э. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL). Система использует 98 304 процессора IBM Power BQC (шестнадцать ядер, частота 1,60 ГГц) и была построена IBM.

Суперкомпьютер Ломоносов 2

Самым мощным суперкомпьютером в России остался Ломоносов 2, который имеет мощность 1,849 петафлопс (36 место в рейтинге). Данная система была построена компанией T-Platforms для МГУ имени М.В. Ломоносова на базе процессоров Intel Xeon E5-2697v3 (14 ядер, 2,60 ГГц) и ускорителей NVIDIA Tesla K40m.

Начиная с основания рейтинга самых быстрых суперкомпьютеров TOP500, Соединенные Штаты несколько лет подряд оставались безоговорочными лидерами этого списка. Американские системы, по сути, сражались между собой. Но постепенно их начали теснить конкуренты, и в июне 2010 года наступил переломный момент, когда по теоретической пиковой производительности лидерство забрал китайский суперкомпьютер Nebulae.

В ноябре 2010 года Китай продолжил наступление и сумел отвоевать первую позицию в TOP500. Лидером рейтинга стал суперкомпьютер Tianhe-1A. В июне 2011 года в споре за лидерство с Китаем выиграла Япония — её суперкомпьютер Kei отличался производительностью 8,162 петафлопс и сумел удержать первое место два сезона подряд. В 2012 году США временно отвоевали лидерские позиции с помощью суперкомпьютеров Sequoia и Titan, но вездесущий Китай, который уже сумел завоевать лидерство во многих отраслях высоких технологий, вновь наступил на горло традиционным хозяевам суперкомпьютерного рынка.

В сорок первом по счету списке TOP500 первую позицию занял суперкомпьютер Tianhe-2, или Milky Way-2, разработанный Китайским национальным университетом оборонных технологий. Производительность этого монстра составляет 33,86 петафлопс. Система включает 16 тысяч вычислительных узлов, каждый из которых использует два процессора Intel Xeon Ivy Bridge и два чипа Xeon Phi. В совокупности Tianhe-2 объединяет 3,12 млн вычислительных ядер.

Вторую строчку рейтинга занимает лидер прошлого года, Titan. Его производительность составляет 17,59 петафлопс. IBM Sequoia замыкает тройку лидеров с показателем 17,17 петафлопс.

Titan

Sequoia

Интересно отметить несколько статистических наблюдений. В списке TOP500 находятся 26 систем с производительностью более 1 петафлопс. 54 системы используют архитектуру с ускорителями/сопроцессорами. 39 из них оснащены чипами NVIDIA, три — Radeon, одиннадцать — Intel Xeon Phi. По количеству суперкомпьютеров Китай (66 из 500 систем) занял вторую позицию после США (252 из 500 систем) и опережает такие страны, как Япония, Великобритания, Франция, Германия. Компания Intel продолжает лидировать как крупнейший поставщик процессоров для суперкомпьютеров (80,4%). 67% всех систем используют чипы с восемью и более ядрами.

Также интересно отметить интенсивный рост совокупной производительности систем TOP500. Если в прошлом году этот показатель составил 123 петафлопс, то уже в текущем — 223 петафлопс.

Материалы по теме:

• Рынок HPC-систем демонстрирует рост;
• В Китае заработает самый мощный в мире суперкомпьютер;
• С помощью суперкомпьютера сделан прорыв в изучении ВИЧ.

Источник:

• TOP500.org

До конца текущего года в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской академии наук (МСЦ РАН) будет запущена первая очередь суперкомпьютера, который после окончания строительства станет самым производительным в России, потеснив с первого места систему «Ломоносов».

По словам заместителя директора МСЦ РАН Бориса Шабанова, в рамках запуска первой очереди суперкомпьютера заработают две стойки суммарной производительностью 2 петафлопс, чего уже будет достаточно для преодоления результата «Ломоносова». Финальная версия системы, общая стоимость которой оценивается в 2 млрд рублей, будет насчитывать 54 стойки общей производительностью не менее 10 петафлопс. «Одним из требований к вычислительным узлам является отвод тепла от них внутри стойки только жидкостным теплоносителем. Работать этот суперкомпьютер должен под управлением CentOS версии не ниже 6.2», — отмечается в техническом задании.

«Наступает эра 10-петафлопсных машин. Мы осваиваем эти технологии, переходим на них. Наша задача до конца года сделать две первых стойки, после этого технология позволит в разумные сроки — в течение следующего года — при наличии достаточных капвложений довести производительность до 10 петафлопс», — сообщил «Известиям» Борис Шабанов.

Тем временем, работа над суперкомпьютером такого класса ведется в стенах компании «Т-Платформы» для Московского госуниверситета. Система будет построена с применением водяного охлаждения и вступит в строй в 2013-2014 году.

В соответствии с актуальным мировым рейтингом суперкомпьютеров TOP500, система «Ломоносов» занимает 22 место. Помимо неё в рейтинг вошли еще четыре российских суперкомпьютера. Один из них находится в МCЦ РАН, другой — в Южно-Уральском государственном университете, а еще два — в Курчатовском институте. Лидирует американская система Sequoia, которая в тесте Linpack показала производительность 16,32 петафлопс.

Материалы по теме:

• Опубликована новая редакция рейтинга самых быстрых суперкомпьютеров TOP500;
• TOP500 : IBM Sequoia — новый король суперкомпьютеров;
• Китай выбирает стандарт национального процессора;
• Гетерогенный Tsubame 2.0 снова возглавил рейтинг «зеленых» суперкомпьютеров.

Источник:

• «Известия», TOP500

Рейтинг самых быстрых суперкомпьютеров TOP500 публикуется дважды в год. Лидером двух последних редакций оставался японский K Computer, производительность которого составляет 10,51 петафлопс. Но теперь звание короля суперкомпьютеров гордо носит американская система IBM Sequoia, которая сумела преодолеть рубеж в 16,32 петафлопс.

О тройке лидеров мы уже писали. Теперь опубликован полный список TOP500. Интересно отметить появление в первой десятке нескольких мощных европейских систем, в частности, SuperMUC (IBM iDataplex), которая является лидером Европы и четвёртой в мире. Этот суперкомпьютер установлен в Немецком суперкомпьютерном центре (Leibniz-Rechenzentrum). Седьмую позицию в мире занял итальянский суперкомпьютер IBM BlueGene/Q, а восьмую — немецкий JuQUEEN BlueGene/Q. Четыре из десяти самых быстрых машин относятся к семейству BlueGene/Q. Среди европейских систем выделяется французская Bullx B510, занявшая девятое место. Она спроектирована компанией Bull SA, включает процессоры Xeon E5-2680 с частотой 2,7 ГГц, 308736 Гбайт памяти, использует межсоединения Infiniband QDR. В качестве операционной системы выступает bullx SUperComputer Suite A.E.2.1.

Совокупная производительность всех систем в списке возросла с 74,2 до 123,4 петафлопс. При этом 20 суперкомпьютеров преодолели рубеж в 1 петафлопс. 74,4% всех систем используют процессоры Intel, что хуже прошлогоднего показателя. Количество систем на базе AMD осталось неизменным, а вот доля IBM Power выросла до 11,6%. 58 суперкомпьютеров используют ускорители и сопроцессоры, 53 из которых производятся NVIDIA. Две используют чипы Cell, две — Radeon, а одна — технологию Intel MIC.

Что касается распределения по регионам, то лидером остаются США, хотя количество их суперкомпьютеров уменьшилось с 263 до 253. На долю Европы приходится 107 систем (в прошлой редакции — 103). Азия по-прежнему опережает Европу, и увеличила количество суперкомпьютеров со 118 до 121. 

Материалы по теме:

• HPC-системы SGI ICE 8400: рекордсмены по версии SPECMPIL2007;
• CES 2012: «суперкомпьютеры» с видеокартами NVIDIA;
• Особенности архитектуры 10-нм суперкомпьютерного чипа NVIDIA Echelon;
• NVIDIA принимает предзаказы на платформу ARM-разработки.

Источник:

• TOP500

Опубликована новая версия рейтинга самых мощных суперкомпьютеров мира – TOP500. Как и ожидали отраслевые обозреватели, лидерство удержала японская машинка «K Computer», которая в четыре раза опережает по производительности своего ближайшего преследователя. Установленный в Передовом институте вычислительных наук при научно-исследовательском центре RIKEN в Японии суперкомпьютер обладает впечатляющей производительностью 10,51 петафлопс, согласно измерениям бенчмарка Linpack, что стало возможным благодаря использованию 705024 процессорных ядер SPARC64.

K Computer стал первым в мире суперкомпьютером, преодолевшим рубеж в 10 петафлопс, или 10 квадриллионов операций с плавающей запятой в секунду. Ещё в июне текущего года он стал лидером списка TOP500. На тот момент производительность этого монстра уже достигала 8,16 петафлопс. В отличие от большинства современных крупномасштабных систем, K Computer не использует графических процессоров или каких-либо других ускорителей. Кроме того, он представляет собой одну из самых энергоэффективных систем в рейтинге.

Вторую позицию продолжает удерживать китайское изобретение Tianhe-1A с производительностью 2,57 петафлопс. В прошлом году эта система лидировала в списке TOP500, но полгода назад была вынуждена уступить первенство японскому монстру. В целом, первая десятка рейтинга осталась неизменной.

Самой крупной системой в США и третьей в списке TOP500 является Cray XT5, также известная под именем Jaguar. Этот суперкомпьютер установлен в Национальной лаборатории Окриджа, а его производительность достигает 1,75 петафлопс. В сердце системы – 2,6-ГГц шестиядерные процессоры Opteron.

А теперь немного интересной статистики. Китай увеличил количество суперкомпьютеров, вошедших в TOP500, до 75. Теперь среди пользователей HPC-систем Китай является вторым по величине, опережая такие страны, как Япония, Великобритания, Франция и Германия. Две китайские системы, занимающие второе и четвертое места в рейтинге, а также японский суперкомпьютер Tsubame 2.0 (№5) используют NVIDIA GPU для ускорения вычислений. Всего тридцать девять систем из списка используют GPU-решения (в прошлой редакции рейтинга их было всего 17), 35 из которых от компании NVIDIA, два Cell, и ещё два ATI Radeon. Около 62% суперкомпьютеров оснащены процессорами с количеством ядер не менее шести. Совокупная производительность всех пятисот систем выросла до 74,2 петафлопс. Шесть месяцев назад этот показатель составлял 58,7 петафлопс, а год назад – 43,7 петафлопс.

384 системы оснащены чипами Intel, 63 – AMD Opteron, 49 – IBM Power. 29 суперкомпьютеров потребляют мощность более 1 МВт. K Computer отличается самой высокой потребляемой мощностью (12,66 МВт), но с учетом производительности остаётся одной из самых энергоэффективных систем. Самым экономичным по праву признан BlueGene/Q, характеризующийся энергоэффективностью 2029 мегафлопс на ватт. Средняя энергоэффективность систем из TOP500 составляет 282 мегафлопс на ватт.

Материалы по теме:

• Суперкомпьютер Kei вышел на уровень 10,51 петафлопс;
• Лаборатория I-SCALARE создала суперкомпьютер для биомедицины и фармакологии;
• GPU NVIDIA лягут в основу DOE, одного из самых мощных суперкомпьютеров;
• Созданию суперкомпьютера Blue Waters помешали срыв сроков и высокая стоимость.

Источник:

• TOP500