Некоторые современные суперкомпьютеры 2010 – 2011 года

Суперкомпьютер Dawning 5000. Китай является второй страной, после США, сумевшей в 2008 году создать суперкомпьютер производительностью более 100 терафлоп. У Dawning 5000 пиковая производительность достигает 230 терафлоп. Dawning 5000 в том году вошел в десятку мощнейших суперкомпьютеров мира. Кроме того, Китай планирует создать к 2011 году петафлоповый суперкомпьютер Шугуан-5000. Его основой станут китайские процессоры Godson 3.

Современные суперкомпьютеры

(Слайд 15)

Суперкомпьютеры используются в различных областях, где требуются сложные вычисления и обрабатываются огромные массивы изменяющейся информации. Например, для моделирования в области космоса и авиастроения, для моделирования систем безопасности, двигателей машин, расчета траектории движения тайфунов, планирования и оптимизации грузоперевозок, для видеомонтажа, спецэффектов и анимации в кино и на телевидении и др:

1. Суперкомпьютер Cray XT4 с увеличенной производительностью (в сравнении с Cray XT3) создан в 2007 году на процессорах AMD - двуядерных чипах Opteron.. Он поддерживает до 30 тыс. процессоров Opteron, подключаемых при помощи чипов Cray SeaStar 2, которые используют возможности шины Hiper-TransSport и ускоряют обмен данными между процессорами. Вопреки традициям ти­пичной кластерной архитектуры (См. ниже), у Cray ХТ4 каждый процессор имеет собственную микросхему для связи с соседними. Суперкомпьютер совместим с четырехъядерными процессорами AMD.

2. Суперкомпьютер BlueGene/L с пиковой производительностью в 478,2 терафлопа (478,2 триллиона операций в секунду) в начале 2008 года был самым быстрым на Земле.

3. Суперкомпьютер Pleiades. NASA совместно с SGI и Intel в 2009 году начала создание одного из самых быстрых суперкомпьютеров на Земле. Новый суперкомпьютер будет использоваться в Калифорнийском исследовательском центреЭймс (Ames Research Center) для различных имитационных задач и задач по моделированию. К 2012 году планируется нарастить мощность до 10 петафлоп.

Производительность нынешнего суперкомпьютера NASA, Columbia, составляет 88,88 терафлопса. Он используется для изучения поведения гиперзвукового самолета, имитации высадки посадочных модулей и моделирования ткани скафандра.

4. Суперкомпьютер Blue Water. К 2011 году IBM планирует создать еще один суперкомпьютер Blue Water, мощность которого составит не менее петафлопа. Заказчиком этого вычислительного комплекса является Национальный центр прикладных систем для суперкомпьютеров при университете штата Иллинойс.

Его основой станут 200 тыс. процессорных ядер и свыше 1 петабайта оперативной памяти. Общая емкость его дисковых накопителей составит 10 петабайт.

6. Суперкомпьютер Sequoia. Компания IBM в 2009 году объявила о планах построения в Ливерморской национальной лаборатории министерства энергетики США суперкомпьютера Sequoia, мощность которого составит 20 петафлоп. Он будет включать 1,6 млн. процессоров. Объем оперативной памяти системы составит 1,6 петабайта. Площадь, которую будет занимать Sequoia, составит 318 кв.м.

Предполагается, что его запустят в 2012 году для изучения ядерного оружия, в частности, для моделирования его испытаний.

Представители IBM подчеркивают, Sequoia может использоваться и в мирных целях. В частности, этот суперкомпьютер способен моделировать погодные изменения в 40 раз быстрее используемых в настоящее время систем. Для моделирования землетрясения ему понадобится в 50 раз меньше времени, чем современным вычислительным комплексам.

1 .Jugene - производительность 825 терафлопс (2010 г.) (Слайд 16)

Находится в ЦентреСуперкомпьютер ов Jülich, Германия и основан на проекте компьютерной архитектуры IBM –«Blue Gene / P», в которой используется много небольших маломощных чипов. Индивидуальные процессоры в этой конструкции имеют максимальную скорость в 850 мегагерц, медленнее, чем в среднем домашнем компьютере. Но 292 000 чипов, работая вместе, делают его одной из самых быстрых машиной в Европе.

2 .Kraken - производительность 831 терафлопс (2010 г.) (Слайд 17)

Принадлежит Национальному институту вычислительной науки США, финансируется Национальной Научной Федерацией США, размещен в Национальной Лаборатории штата Теннеси. Содержит в базе 100 000 двухъядерных процессоров Opteron, произведенных AMD (обычно используются в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях). Kraken - самый быстрый компьютер в мире среди тех, который используется учебным заведением - университетом штата Теннесси.

Некоторое время назад Федерация выделила университету еще $10 млн. для создания нового компьютера - Наутилус, для анализа результатов деятельности Kraken.

Пример решенной задачи (Слайд 18) - самое подробное моделирование землетрясений, когда-либо сделанное наукой - прогноз сдвига разлома Сан-Андреас в Калифорнии. Моделирование показывает, какие ударные волны разойдутся по региону после землетрясения.

3.IBM Roadrunner - производительность 1,042 петафлопс(2010 г.) (Слайд 19).

Начиная с июня 2008 года и до ноября 2009 года эта машина была самой быстрой в мире. Roadrunner стал первым компьютером, который превысил барьер 1 петафлоп - 1.000.000.000.000.000 операций в секунду. Roadrunner находится в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории в Нью-Мексико. Используется для моделирования испытаний различных типов вооружений.

Внутри IBM Roadrunner первоначально было установлено почти 20 тыс. процессоров - 6948 двухъядерных процессоров AMD, встречающиеся во многих ПК, и 12960 девятиядерных процессоров Cell, являющихсяя сердцем игровой приставки Sony PlayStation 3. Объем оперативной памяти суперкомпьютера равен 80 терабайт. В настоящее время общее число ядер - 138368

Для сравнения, за неделю Roadrunner может выполнить тот объем работ, на который у суперкомпьютеров десятилетней давности ушло бы 20 лет непрерывного труда. Кроме того, за день он способен сделать столько расчетов, сколько шесть млрд. людей смогли бы сделать на калькуляторах, работая круглосуточно в течение 46 лет.

4. Condor Claster - производительность – 0,5 петафлопса. (2010 г.) (Слайд 20).

В декабре 2010 года американские военные инженеры собрали суперкомпьютер из приставок PlayStation 3. На создание самой мощной во всём оборонном ведомстве США вычислительной системы ушло 1 760 консолей PS3. Устройство Condor Claster, сконструированное в Исследовательскойлаборатории военно-воздушных сил (AFRL), включает 168 отдельных графических процессоров и 84 координирующих сервера. Производительность 0,5 петафлопса позволила CondorClaster занять 33-ю строку в мировом рейтинге суперкомпьютеров 2010 года. Использование приставок, по словам военных, привело к впечатляющей экономии ресурсов - потраченные на производство суперкомпьютера 2 млн.$ в 10–20 раз меньше той суммы, которую пришлось бы выделить на сборку аналогичной машины из стандартных комплектующих. Кроме того, CondorClaster потребляет в 10 раз меньше энергии, чем сопоставимые по мощности суперкомпьютеры. Для разработки машины военным пришлось купить немного устаревшую модификацию PS3, поскольку последние модели консоли не позволяют устанавливать Linux и другие ОС.

CondorClaster установлен в городке Рим, что в штате Нью-Йорк. Компьютер будет обслуживать потребности аэрокосмической разведки — в частности, использоваться для получения спутниковых снимков в сверхвысоком разрешении и исследований в области искусственного интеллекта, радиолокации и распознавания образов.

Идея применения игровых приставок для создания суперкомпьютера на уровне слухов появилась в 2000 году. Сообщалось, что тогдашний правитель ИракаСаддамХусейн якобы купил для этого 4 000 PlayStation 2. Однако источники в британской разведке опровергли эту информацию. Три года спустя ученые из УниверситетаИллинойса реализовали идею, собрав из 70 PS2 суперкомпьютер мощностью 500 гигафлопсов.

5. SuperMUC - производительность до 3 петафлопсов (2010 г.) (Слайд 21).

Баварская академия наук (Германия) сообщила в декабре 2010 года о заключении контракта с IBM на разработку и строительство мощнейшего суперкомпьютера Европы.

Система SuperMUC расположится в Суперкомпьютерном центре имени Лейбница (Гархинг, Германия) и будет использоваться европейскими учёными при проведении комплексных исследований в области медицины, астрофизики и пр.

Особенностью SuperMUC станет фирменная система жидкостного охлаждения: для отвода тепла от микропроцессоров будет использоваться вода, проходящая через массив микроканалов. По заявлению IBM, это техническое решение позволяет добиться 40-процентного снижения энергопотребления по сравнению с суперкомпьютерами с сопоставимым быстродействием на воздушном охлаждении.

Основу SuperMUC составят 14 тыс. чипов IntelXeon, работающих в серверах IBM System x iDataPlex. Производительность системы, как ожидается, достигнет 3 петафлопсов.

Дата добавления: 2014-01-14