Самый мощный суперкомпьютер в мире 2018

Top500 — проект по составлению рейтинга и описаний 500 самых мощных общественно известных вычислительных систем мира. Проект был запущен в 1993 году и публикует актуальный перечень суперкомпьютеров дважды в год (в июне и ноябре). Этот проект направлен на обеспечение надёжной основы для выявления и отслеживания тенденций в области высокопроизводительных вычислений. Основой для рейтинга являются результаты исполнения испытания LINPACK (HPL), решающего большие плотные СЛАУ. С июня 2018 года лидером рейтинга является американский суперкомпьютер Summit.

Отраслевые издания сообщают, что суперкомпьютеры коммерческого и секретного предназначения могут отсутствовать в рейтинге top500, так как участие в рейтинге top500 является добровольным [1] [2] .

Содержание

Статистика [ править | править код ]

По данным на ноябрь 2019 года по числу систем в рейтинге страны распределяются так: США — 117 суперкомпьютеров (при этом из Топ-10 по мощности 5 суперкомпьютеров установлены в США [3] . Китай имеет в Топ-500 228 машин [4] . Япония — 29, Франция — 18, Германия — 16, Великобритания — 11, Канада — 9, Россия — 3 (29, 107 и 465 позиции) [5] [6] , Индия — 2.

История проекта [ править | править код ]

В начале 1990-х годов возникла необходимость получения сравнительных характеристик и метрик суперкомпьютеров. После рейтингов 1986—1992 годов с метриками, основанными на количестве векторных процессоров, в университете Мангейма у Erich Strohmaier и Hans Werner Meuer возникла идея начать ежегодно сравнивать суперкомпьютеры при помощи единой методики [7] .

В начале 1993 года Джек Донгарра ( англ. ) принял участие в этом проекте со своим тестом Linpack. Первая версия списка была готова в мае 1993 года. Она частично была основана на данных, доступных в сети, включая данные источники:

• Статистика по суперкомпьютерам Мангейма [8] ;
• Список самых мощных мировых вычислительных узлов, обновляемый Гюнтером Арендтом [9] ;
• Информация от Дэвида Кехнера.

Информация из этих источников использовалась для создания первых двух списков Top500.

С июня 1993 года Top500 составляется два раза в год и основывается только на информации от организаций, в которых установлены компьютеры, и от производителей. Запрос информации рассылается за 8 недель до выхода новой версии списка [10] .

В 2013 году Джек Донгарра предложил новый тест для ранжирования суперкомпьютеров, High Performance Conjugate Gradient (HPCG). [11] [12] [13] В июне 2014 был опубликован первый рейтинг на базе HPCG, первое место в котором занял Тяньхэ-2 с результатом в 0,58 HPCG PFLOPS (при 55 теоретических пиковых PFLOPS) [14] Другой альтернативный тест — HPGMG [15] .

Критика [ править | править код ]

Критика методики включает в себя мнения, что Linpack не соответствует реальной загрузке компьютеров [10] . Кроме того, некоторые организации отказываются выделять весь суперкомпьютер на время, необходимое для запуска теста [10] . При этом с ростом производительности кластеров для запуска Linpack требуется все больше времени, вплоть до нескольких суток [16] [17] .

На некоторых суперкомпьютерах, которые могли бы попасть в рейтинг, тест linpack либо не запускают, либо не сообщают его результаты. [18] [19]

Один из авторов методики составления списка Hans Werner Meuer отмечал, что из-за неверного понимания результатов ТОП 500 политики пытаются использовать рейтинг как универсальный. В то же время список отражает исключительно возможности систем по решению СЛАУ и никак не связан с производительностью на других типах задач. Результаты Linpack также не могут напрямую помочь в выборе компьютера для организации. Hans Meuer отметил пользу существования пакетов, состоящих из нескольких разнородных тестов, в частности, «HPC Challenge Benchmark» (7 тестов, измеряющих производительность различных подсистем суперкомпьютера) [7]

R_max and R_peak values are in TFlops. For more details about other fields, check the TOP500 description.

R_peak values are calculated using the advertised clock rate of the CPU. For the efficiency of the systems you should take into account the Turbo CPU clock rate where it applies.

В американской национальной лаборатории Оук-Ридж 8 июня был запущен самый мощный суперкомпьютер мира, говорится в пресс-релизе, опубликованном учеными. Производительность машины с названием Summit достигает 200 ​петафлопс — 200 тыс. трлн вычислений в секунду.

Запуск Summit позволил США сместить с первой строчки рейтинга суперкомпьютеров китайский Sunway TaihuLight, вычислительная мощность которого составляет порядка 93 петафлопс, и вновь выйти в лидеры суперкомпьютерной гонки.

«Сегодняшний запуск суперкомпьютера Summit демонстрирует американское лидерство в области научных инноваций и развития технологий. Это будет иметь огромное влияние на исследования в сфере энергетики, научные открытия, экономическую конкурентоспособность и национальную безопасность», — прокомментировал успех американских ученых министр энергетики США Рик Перри.

Summit состоит из 4608 вычислительных серверов, на каждом из которых установлено два 22-ядерных процессора IBM Power9. Встроенная память машины достигает 10 петабайт. Издание MIT Technology Review приводит слова исследователя из Оук-Ридж Джека Уэллса, описывающего суперкомпьютер. По его словам, блоки Summit занимают площадь, сравнимую с двумя теннисными кортами. Для охлаждения системы требуется более 15 тыс. л воды.

Как отмечает команда лаборатории, система Summit при создании была оптимизирована для работы с искусственным интеллектом, что должно облегчить анализ больших массивов данных. Подобные машины могут использоваться для анализа погодных явлений, разработки новых типов материалов и моделирования процессов, происходящих при взрыве звезд.

Как отмечает MIT Technology Review, запуск Summit, позволивший США опередить Китай в топе списка суперкомпьютеров, является вопросом не только престижа, но и национальной безопасности. К помощи подобных машин могут прибегать и военные для исследований в сфере создания новых типов вооружений, в том числе конструирования ядерных зарядов.

Лаборатория Оук-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) входит в структуру Министерства энергетики США. Ей ранее уже принадлежало первенство в гонке суперкомпьютеров: c 2009 по 2010 год на первой строчке списка самых мощных вычислительных машин в мире находился принадлежащий Оук-Ридж суперкомпьютер Jaguar, а с 2012 по 2013 год — суперкомпьютер Titan.

Согласно данным проекта Top500, ведущего учет мощнейших суперкомпьютеров, страной с наибольшим числом сверхмощных вычислительных машин к ноябрю 2017 года был Китай — ему принадлежало 40% суперкомпьютеров из рейтинга. При этом в июне 2015 года ему принадлежало лишь 7%. В то же время США с 2015 года сократили свою долю в рейтинге с почти 47 до 28%. Вслед за Китаем и США места в рейтинге стран с наибольшим числом суперкомпьютеров из топ-500 занимают Япония, Германия, Франция, Великобритания и Италия. России принадлежит лишь три суперкомпьютера из топ-500 (доля в 0,6% в рейтинге). С 2011 года доля России сократилась в четыре раза (с 2,4%).