Суперкомпьютеры: количественный рост переходит в качественный

В Техасе, в Окриджской национальной лаборатории, принадлежащей Министерству энергетики США,  запущен новый суперкомпьютер, получивший название Titan. Впрочем, на самом деле Titan не является новым вычислительным комплексом, а лишь модернизированной версией суперкомпьютера под названием Jaguar, спроектированного компанией Cray еще несколько лет назад. В июне этого года Jaguar  был на 6-м месте в списке TOP500 Supercomputer, а два года назад – занимал позицию мирового лидера. И вот теперь ему снова удалось выйти на первое место.

Суперкомпьютер Jaguar, на базе которого был построен Titan

Новый суперкомпьютер имеет гибридную конфигурацию: каждый из 1 688 вычислительных узлов системы оснащён 16-ядерным серверным процессором AMD Opteron 6274 и видеоакселлератором nVidia Tesla K20. В основе этого ускорителя лежит созданный по 28-нм техпроцессу чип GK110 на архитектуре Kepler, имеющий 7,1 млрд транзисторов. У новинки активированы 13 потоковых мультипроцессоров (SMX) из 15 присутствующих, что позволило задействовать 2496 ядер CUDA из 2880 доступных. Таким образом, Titan содержит примерно 300 тыс. вычислительных ядер и почти 18,7 тыс. ускорителей Tesla. Объём памяти составляет 710 ТБ.

Суперкомпьютер обладает быстродействием около 20 петафлопсов (квадриллионов операций с плавающей запятой в секунду). Ученые планируют применять Titan для моделирования сложных физических и биологических процессов.

Примечательно, что благодаря гибридной конфигурации Titan намного более энергоэффективен, чем другие суперкомпьютеры в списке. Например, лидер нынешнего рейтинга Топ-500, система IBM Sequoia содержит в пять раз больше вычислительных ядер (1572,864 тысячи), но при этом обладает быстродействием лишь в 16,3 петафлопса. Кстати, для монтажа всего оборудования IBM Sequoia было задействовано 96 полноразмерных серверных стоек, которые заняли площадь 318 кв.м.

В вычислительном комплекс K Computer японской компании Fujitsu, занявшем вторую позицию, используются 705 тысяч процессорных ядер SPARC64. А вот мощность его в два раза меньше, чем у «Титана» ― 10,51 петафлопс.

Поскольку вычислительная мощность суперсистем растет не так уж и быстро, эксперты полагают, что рубеж в 1000 петафлопс (то есть один экзафлопс) будет преодолен в 2020-е или даже в 30-е годы. Intel считает, что с помощью ее нового семейства процессоров Xeon Phi новой планки удастся достигнуть уже в 2018-м. Впрочем, аналитики подвергают её заявления сомнениям.

 ТОП 10 суперкомпьютеров мира