Самый мощный суперкомпьютер в мире
12 самых быстрых суперкомпьютеров в мире — В 2020 году
Для большинства из нас компьютер, вероятно, кажется достаточно быстрым, если он может воспроизводить видео 8K или последнюю версию Far Cry со скоростью 60 кадров в секунду без замедления. Однако есть много сложных задач, которые требуют миллиардов вычислений в секунду, чего не может сделать настольный компьютер с процессором i9.
Вот где суперкомпьютеры пригодятся. Они предлагают высокий уровень производительности, который позволяет правительствам и организациям решать проблемы, которые были бы невозможны с обычными компьютерами.
Современные суперкомпьютеры строятся с учетом рабочих нагрузок ИИ (искусственного интеллекта). В дополнение к прогнозированию погоды, климатическим исследованиям, физическому моделированию и разведке нефти и газа, суперкомпьютеры помогают ученым открывать более устойчивые строительные материалы и изучать белки человека и клеточные системы с экстремальным уровнем детализации.
Обычно производительность суперкомпьютера измеряется в операциях с плавающей запятой в секунду (флопы). В области научных вычислений флоп - это более точная цифра, чем измерительные инструкции в секунду.
Первый суперкомпьютер - Livermore Atomic Research Computer - был построен для Центра исследований и разработок ВМС США в 1960 году.
Чтобы показать вам, как далеко мы продвинулись с тех пор, мы составили подробный список самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Все они являются нераспределенными компьютерными системами, работающими на Linux.
12. Суперкомпьютер Секвойя
Скорость: 17,1 петафлопс
Ядра: 1,572,864
Поставщик: IBM.
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Sequoia использует серверы IBM BlueGene/Q для достижения теоретической пиковой производительности в 20 петафлопсов. Он имеет 123% больше ядер и является на 37% более энергоэффективным, чем его предшественник компьютер K.
Хотя машина в основном используется для моделирования ядерного оружия, она также доступна для многих научных целей, таких как изменение климата и анализ генома человека. Он также продемонстрировал свою большую масштабируемость с помощью 3D-моделирования электрофизиологии человеческого сердца.
11. Суперкомпьютер ПАНГЕЯ III
Скорость: 17.8 петафлопс
Ядра: 291,024
Поставщик: IBM
Расположение: Центр технических и научных исследований CSTJF в Пау, Франция.
Pangea III опирается на высокопроизводительную архитектуру IBM, оптимизированную для искусственного интеллекта. IBM и NVIDIA работали вместе над созданием единственного в отрасли соединения между процессорами и графическими процессорами NVLink, которое обеспечивает более чем в 5 раз более высокую пропускную способность памяти между процессорами IBM POWER9 и NVIDIA Tesla V100 Tensor Core, чем традиционные системы на базе x86.
Архитектура не только повышает производительность вычислений, но и повышает энергоэффективность. Новая система использует менее 10% потребления энергии на петафлоп, как и ее предшественница, Pangea I и II.
Pangea III имеет различные применения, особенно в трех различных областях - разведка и разработка сейсмических изображений, модели разработки и добычи, а также оценка и селективность активов.
10. Суперкомпьютер Lassen
Скорость: 18.2 петафлопс
Ядра: 288,288
Поставщик: IBM
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Лассен предназначен для несекретной симуляции и анализа. Он устанавливается в той же лаборатории и использует те же компоненты здания, что и Sierra (самый быстрый суперкомпьютер № 2).
Несмотря на то, что Sierra - большая система, Lassen сам по себе имеет приличный размер: он составляет ровно 1/6 от размера старшего брата. Система Lassen содержится в 40 стойках, в то время как Sierra поднимается на 240 стоек.
Процессоры IBM Power9 и 253 терабайта оперативной памяти помогают Лассену достигать невероятной производительности в 23 петафлопс.
9. Суперкомпьютер SuperMUC-NG
Скорость: 19.4 петафлопс
Ядра: 305,856
Поставщик: Lenovo
Расположение: Суперкомпьютерный центр Лейбница, Германия
SuperMUC-NG имеет 6400 вычислительных узлов Lenovo ThinkSystem SD650 с непосредственным водяным охлаждением и более 700 терабайт основной памяти и 70 петабайт дискового пространства.
Он подключен к мощным системам визуализации, которые содержат большой 4K стереоскопический сетевой экран и 5-стороннюю среду искусственной виртуальной реальности CAVE.
Суперкомпьютер обслуживает европейских ученых во многих областях, включая анализ генома, гидродинамику, квантовую хромодинамику, науки о жизни, медицину и астрофизику.
8. Облачная инфраструктура AI Bridging
Скорость: 19.8 петафлопс
Ядра: 391,680
Поставщик: Fujitsu
Расположение: Национальный институт передовых промышленных наук и технологий, Япония.
Это первая в мире крупномасштабная вычислительная инфраструктура с открытым ИИ, которая обеспечивает 32,577 петафлопс пиковой производительности. Она насчитывает 1088 узлов, каждый из которых содержит 2 золотых процессора Intel Xenon Gold Scalable, 4 GPU NVIDIA Tesla V100, 2 HCA InfiniBand EDR и 1 твердотельный накопитель NVMe.
Fujitsu Limited утверждает, что суперкомпьютер может достичь 20-кратной тепловой плотности обычных центров обработки данных и охлаждающей способности стойки мощностью 70 кВт с использованием горячей воды и воздушного охлаждения.
7. Суперкомпьютер Trinity
Скорость: 21.2 петафлопс
Ядра: 979,072
Продавец: Cray
Расположение: Лос-Аламосская национальная лаборатория, США
Trinity построен для обеспечения экстраординарных вычислительных возможностей для предприятия по ядерной безопасности NNSA. Он направлен на повышение геометрических и физических достоверностей в коде моделирования ядерного оружия, обеспечивая при этом безопасность, надежность и эффективность ядерного арсенала.
Суперкомпьютер разрабатывался в два этапа: на первом этапе использовался процессор Intel Xeon Haswell, а на втором - значительное повышение производительности с использованием процессора Intel Xeon Phi Knights Landing. Он может обеспечить максимальную производительность более 41 петафлопс.
6. Суперкомпьютер Piz Daint
Скорость: 21.2 петафлопс
Ядра: 387,872
Продавец: Cray
Расположение: Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр, Швейцария
Этот суперкомпьютер, названный в честь горы Piz Daint в швейцарских Альпах, работает на микропроцессоре Intel Xeon E5-26xx и NVIDIA Tesla P100.
Piz Daint использует DataWarp в «режиме импульсного буфера», чтобы увеличить эффективную полосу пропускания для устройств хранения и обратно. Это ускоряет скорость ввода / вывода данных, облегчая анализ миллионов небольших неструктурированных файлов.
В дополнение к своим ежедневным задачам, он может выполнять анализ данных некоторых из самых интенсивных проектов в мире, таких как данные, полученные в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере.
5. Суперкомпьютер Frontera
Скорость: 23.5 петафлопс
Ядра: 448,448
Поставщик: Dell EMC
Расположение: Техасский вычислительный центр, США
Frontera открывает новые возможности в разработке и исследованиях, предоставляя обширные вычислительные ресурсы, которые облегчают ученым решение многих сложных задач в широком диапазоне областей.
Frontera имеет две вычислительные подсистемы: первая ориентирована на производительность с двойной точностью, а вторая - на потоковую память одинарной точности. Он также имеет облачные интерфейсы и несколько узлов приложений для размещения виртуальных серверов.
4. Суперкомпьютер Tianhe-2A
Скорость: 61.4 петафлопс
Ядра: 4,981,760
Поставщик: NUDT
Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу, Китай
Обладая более чем 16 000 компьютерными узлами, Tianhe-2A представляет собой крупнейшую в мире установку процессоров Intel Ivy Bridge и Xeon Phi. Хотя каждый узел имеет 88 гигабайт памяти, общая память (процессор+сопроцессор) составляет 1375 тебибайт.
Китай потратил 2,4 миллиарда юаней (390 миллионов долларов США) на строительство этого суперкомпьютера. В настоящее время он в основном используется в приложениях моделирования, анализа и государственной безопасности.
3. Суперкомпьютер Sunway TaihuLight
Скорость: 93 петафлопса
Ядра: 10,649,600
Поставщик: NRCPC
Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Уси, Китай
Вычислительная мощность TaihuLight исходит от собственного многоядерного процессора SW26010, который включает в себя как элементы вычислительной обработки, так и элементы управления обработкой.
Один SW26010 обеспечивает пиковую производительность более 3 терафлопс благодаря 260 вычислительным элементам (интегрированным в один процессор). Каждый вычислительный обрабатывающий элемент имеет скрэтчпад-память, которая служит кэш-памятью, управляемой пользователем, что значительно уменьшает узкие места в памяти в большинстве приложений.
В дополнение к наукам о жизни и фармацевтическим исследованиям, TaihuLight используется для моделирования Вселенной с 10 триллионами цифровых частиц. Однако Китай пытается достичь гораздо большего: страна уже заявила о своей цели стать лидером в области искусственного интеллекта к 2030 году.
2. Суперкомпьютер Sierra
Скорость: 94.6 петафлопс
Ядра: 1.572.480
Поставщик: IBM.
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Sierra предлагает до 6 раз устойчивую производительность и в 7 раз производительность рабочей нагрузки своего предшественника Sequoia. Он сочетает в себе два типа процессорных чипов: процессоры IBM Power 9 и графические процессоры Nvidia Volta.
Sierra специально предназначена для оценки эффективности систем ядерного оружия. Он используется для прогнозных применений в управлении запасами, американской программе испытаний надежности и технического обслуживания ядерного оружия без каких-либо ядерных испытаний.
1. Суперкомпьютер Summit
Скорость: 148,6 петафлопс
Ядра: 2,414,592
Поставщик: IBM.
Расположение: Национальная лаборатория Ок-Риджа, США.
Summit является самым быстрым суперкомпьютером в мире, который может обеспечить 200 петафлопс в пике. Это эквивалентно 200 квадриллионам операций с плавающей запятой в секунду.
Это также третий по величине энергосберегающий суперкомпьютер в мире с зарегистрированной эффективностью энергопотребления 14,66 гигафлопс на ватт.
На 4600+ серверах Summit, занимающих два баскетбольных поля, размещено более 9 200 процессоров IBM Power9 и более 27 600 графических процессоров NVIDIA Tesla V100. Система соединена волоконно-оптическим кабелем длиной 298 км и потребляет достаточно энергии для работы 8 100 домов.
В 2018 году Summit стал первым суперкомпьютером, преодолевшим эксафлопный барьер. Анализируя геномные данные, он достиг пиковой пропускной способности в 1,88 эксафлопс, что составляет почти 2 миллиарда миллиардов вычислений в секунду.
10 самых быстрых суперкомпьютеров мира 2018 / Блог компании ua-hosting.company / Хабр
Два месяца назад, в июне, был опубликован список Top500. Top500 — это проект по составлению рейтинга и описаний 500 самых мощных общественно известных вычислительных систем мира. Актуальный перечень суперкомпьютеров публикуется дважды в год (июнь / ноябрь). Проект как раз празднует свой юбилей (25 лет) и, что не может не радовать, список был обновлен по сравнению с предыдущими, в него вошли 133 новые системы, а первые места заняты новыми фаворитами.
Кажется, что в них аккумулировалась вся мировая digatal мощь. Встречайте 10 самых быстрых суперкомпьютеров мира 2018. Весь рейтинг по ссылке.
1. Summit – IBM (США)
Summit – IBM
Вычислительный комплекс был разработан компания IBM и Лабораторией Оук-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL), которая входит в министерство энергетики США. Заявленная производительность мирового лидера на уровне 200 петафлопс, что равно 200 тыс. трлн вычислений в секунду. Для сравнения: производительность китайского суперкомпьютера Sunway TaihuLightо — 93 петафлопс.
Характеристики системы:
- IBM Power System AC922
- IBM POWER9 22C 3.07GHz
- NVIDIA Volta GV100,
- Dual-rail Mellanox EDR InfiniBand
- 2.28 млн. ядер
- 122.3 петафлопс
Summit – IBM состоит из 4608 серверов, объем оперативной памяти достигает 10 Пбайт, машина размещается на площади равной двум теннисным кортам.
2. Sunway TaihuLight – NCRPC (Китай)
Характеристики системы:
- Sunway MPP
- Sunway SW26010 260C 1.45GHz
- 10.65 млн. ядер
- 93 петафлопс
3. Sierra – IBM (США)
Характеристики системы:
- IBM Power System S922LC
- IBM POWER9 22C 3.1GHz
- NVIDIA Volta GV100,
- Dual-rail Mellanox EDR InfiniBand
- 1.57 млн. ядер
- 71.6 петафлопс
4. Tianhe — 2A – NUDT (Китай)
Характеристики китайской суперсистемы: TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692v2 12C 2.2GHz, TH Express-2, Matrix-2000, 4.98 млн. ядер, 61.46 петафлопс.
5. AI Bridging Cloud Infrastructure – Fujitsu (Япония)
Характеристики: PRIMERGY CX2550 M4, Xeon Gold 6148 20C 2.4GHz, NVIDIA Tesla V100 SXM2, Infiniband EDR, 392,000 ядер, 19.88 петафлопс.
6. Piz Daint – Cray (Швейцария)
Характеристики: Cray XC50, Xeon E5-2690v3 12C 2.6GHz, Aries interconnect, NVIDIA Tesla P100, 362,000 ядер, 19.59 петафлопс.
7. Titan — Cray (США)
Характеристики: Cray XK7, Opteron 6274 16C 2.200GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA K20x
560,640 ядер, 17.59 петафлопс.
8. Sequoia – IBM (США)
Характеристики: BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz, Custom interconnect, 1.57 млн. ядер, 17.2 петафлопс.
9. Trinity – Cray (США)
Характеристики: Cray XC40, Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz, Aries interconnect, 980,000 ядер, 14.1 петафлопс.
10. Cori – Cray (США)
Характеристики: Cray XC40, Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz, Aries interconnect, 622,000 ядер, 14 петафлопс.
Что мы наблюдаем:
- США снова на первом месте в рейтинге Top500 (с 2012 года в топе не было американской системы)
- Китай по-прежнему лидирует по количеству суперкомпьютеров, вошедших в список Top500.
- 202 суперсистемы принадлежат Китаю, 104 — США, 36 — Японии, 22 — Великобритании, 21 — Германии, 18 — Франции.
Спасибо, что остаетесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
3 месяца бесплатно при оплате новых Dell R630 на срок от полугода — 2 х Intel Deca-Core Xeon E5-2630 v4 / 128GB DDR4 / 4х1TB HDD или 2х240GB SSD / 1Gbps 10 TB — от $99,33 месяц, только до конца августа, заказать можно тут.
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Суперкомпьютер на чипах ARM признан самым мощным в мире | Технологии | Дайджест новостей
В тот же день, когда Apple объявила о плане тотального перехода на собственные процессоры, рейтинг Top500 суперкомпьютеров мира возглавило устройство на базе ARM. Примечательно, что система с процессорами ARM впервые оказалась на первой строчке списка самых мощных суперкомпьютеров. Более того, лидер рейтинга расположен в Японии, а не в США или Китае, как многие системы, которые доминировали в списке в последние годы.
В основе суперкомпьютера Fugaku Центра вычислительных наук RIKEN лежит 48-ядерная система A64FX от Fujitsu. Работая вместе, 158 976 чипа достигли отметки в 415,5 петафлопс и пиковой производительности в 1 экзафлоп. Ранее номером один в списке был принадлежащий национальной лаборатории Oak Ridge в Теннесси суперкомпьютер Summit с 148,8 петафлопс вычислительной мощности. Результаты Fugaku превзошли этот показатель в 2,8 раза.
Суперкомпьютер на ARM стоил более 1 миллиарда долларов, на его проектирование и сборку ушло около шести лет. По данным The New York Times, исследователи уже используют Fugaku для проведения исследований, связанных с коронавирусом.
Эксперты предсказывают, что Fugaku вряд ли долго удержит первое место. Cray Computing, например, создает систему 1,5 exaflop для Министерства энергетики и Национальной лаборатории Oak Ridge. Она должна быть запущена в 2021 году. Тем не менее, это значительное достижение для Японии в пространстве, где доминируют Китай и США. Две эти страны представлены 340 суперкомпьютерами в списке Top500.
Список TOP500 впервые возглавил суперкомпьютер на процессорах Arm
Вчера была опубликована 55 редакция списка TOP500 — рейтинга наиболее высокопроизводительных суперкомпьютеров мира. На первое место в нем вырвалась система из Японии.
Суперкомпьютер Fugaku показал в тесте High Performance Linpack (HPL) результат 415,5 петафлопса, в 2,8 раза опередив занимающую второе место американскую систему IBM Summit. Примечательно, что в Fugaku используются 48-ядерные однокристальные системы Fujitsu A64FX SoC на архитектуре Arm. В операциях с одинарной или меньшей точностью, которые часто используются в задачах ИИ, включая машинное обучение, пиковая производительность Fugaku превышает 1 экзафлопс.
В упомянутой выше системе IBM Summit используются 22-ядерные процессоры Power9 и ускорители Nvidia Tesla V100. Этот суперкомпьютер демонстрирует производительность 148,8 петафлопса.
На третьем месте тоже находится американский суперкомпьютер — IBM Sierra, по архитектуре близкий к IBM Summit. Его результат равен 94,6 петафлопса.
Китайская система Sunway TaihuLight на 260-ядерных процессорах Sunway SW26010 демонстрирует результат 93 петафлопса.
Пятую позицию списка с результатом 61,4 петафлопса занимает китайский суперкомпьютер Tianhe-2A на процессорах Intel Xeon и сопроцессорах Matrix-2000.
Далее следует итальянская система HPC5 на базе Intel Xeon Gold и Nvidia Tesla V100, построенная компанией Dell. Ее результат в тесте HPL равен 33,5 петафлопса.
Седьмое место принадлежит американской системе Selene на процессорах AMD Epyc и ускорителях Nvidia Ampere A100. Ее результат — 27,58 петафлопса.
В Америке же находится восьмая система из списка TOP500. Это суперкомпьютер Frontera на процессорах Intel Xeon, набирающий в тесте 23,5 петафлопса.
Интересно, что на девятом месте находится вторая итальянская система из первой десятки. Это суперкомпьютер Marconi-100 на процессорах IBM Power9 и ускорителях Nvidia V100. Производительность Marconi-100 составляет 21,6 петафлопса.
Замыкает десятку установленная в Швейцарии система Piz Daint производительностью 19,6 петафлопса. Это суперкомпьютер Cray XC50 на процессорах Intel Xeon и ускорителях Nvidia P100.
Лучшая из двух российских систем, попавших в список, набирает в тесте HPL 6,67 петафлопса, занимая 36 место. Это суперкомпьютер «Кристофари» (Christofari) на базе Xeon Platinum, Nvidia DGX-2 и Tesla V100.
Самые мощные суперкомпьютеры мира
- Подписаться
- Лента публикаций
- Последние публикации
- Лучшие публикации
- за все время
- за полгода
- за месяц
ТОП 10 Самых мощных суперкомпьютеров в мире
До Марса человечество так и не долетело, лекарство от всех болезней еще не изобретено, автомобили не летают, но, тем не менее, существуют области, в которых люди достигли небывалых высот. Вычислительная мощность компьютеров – одна из таких. Для начала разберемся, что же является ключевым параметром при оценке этой характеристики суперкомпьютеров. Флопс – величина, показывающая число операций с плавающей запятой, которое ЭВМ может выполнить за секунду. На основании этого показателя и был составлен наш рейтинг самых мощных компьютеров в мире, по данным 2019 года.
Рейтинг был представлен на конференции International Supercomputing Conference, топ-500 суперкомпьютеров был составлен учеными-математиками Национальной лаборатории имени Лоуренса и Университета штата Теннесси.
10Trinity – производительность 8,1 Пфлоп/сек
Этот суперкомпьютер стоит «на страже» военной безопасности США, поддерживая эффективность национального ядерного арсенала. Учитывая это, можно подумать, что стоит этот аппарат невероятно дорого, однако, начиная с 2015 года, его начали вытеснять новые более мощные суперкомпьютеры. Trinity работает на базе системы Cray XC40, производительность его составляет 8,1 Пфлоп/сек.
9Mira – 8,6 Пфлоп/сек
Mira – еще один гениальный продукт компании Cray. Стоит отметить, что проект этого суперкомпьютера был разработан по заказу Министерства энергетики Соединенных Штатов. Главная область применения Mira – государственные промышленные и научно-исследовательские проекты. Вычислительная мощность этого компьютера составляет 8,6 петафлопс в секунду.
8K Computer – 10,5 Пфлоп/сек
Особенность этого суперкомпьютера кроется в его названии, которое происходит от японского слова «кэй» и означает 10 квадриллионов. Примерно в эту цифру упирается производительная мощность K Computer – 10,5 петафлопс. Специфика этой техники заключается также в том, что система использует водяное охлаждение, что позволяет значительно снизить потребление энергии и снизить скорость компоновки.
7Oakforest-Pacs – 13,6 Пфлоп/сек
Японская компания Fujitsu, которая также занималась разработкой K Computer, о котором упоминалось ранее, создала суперкомпьютер нового поколения (поколения Knights Landing). Проект был выполнен по заказу Токийского и Цукубского университетов. Несмотря на то, что изначально планировалось оснастить компьютер памятью в 900 Тбайт и производительностью в 25 квадриллионов операций, вычислительная мощность его составляет 13,6 петафлопс/c.
6 Cori – 14 Пфлоп/сек
До 2019 года Cori занимал твердую 5 позицию в мировом рейтинге самых мощных компьютеров, но в условиях быстро развивающегося технического прогресса он все же уступил одну рейтинговую «строчку» новейшим суперкомпьютерам. Находится он в Национальной лаборатории имени Лоуренса и Беркли, в США. Cori уже внес свой неповторимый вклад в развитие науки: с его помощью швейцарские ученые сумели смоделировать 45-кубитную квантовую вычислительную систему. 14 петафлопс – производительная мощность этой «супермашины».
5Sequoia – 17,2 Петафлопс
Многие эксперты называют Sequoia самым быстрым суперкомпьютером в мире, и неспроста: арифметическая производительность его равна скорости работы 6,7 млрд. человек, которые в течение 320 лет выполняли бы идентичное задание при помощи калькуляторов. Отличается Sequoia и своими размерами: компьютер занимает площадь в 390 квадратных метров и состоит из 96 стоек. 17,2 петафлопс – его производительность, что равняется практически шестнадцати тысячам триллионов операций.
4Titan – 17,6 Пфлоп/сек
Помимо того, что Titan входит в топ самых быстрых компьютеров в мире, он также считается одним из самых энергоэффективных, имея показатель 2142,77 мегафлопс на Ватт потребляемой энергии. Секрет экономии электроэнергии состоит в использовании ускорителей Nvidia, обеспечивающих до 90% всей вычислительной мощности, которая, к слову, составляет 17,6 петафлопс. Благодаря им же Titan заметно уменьшил свои габариты – сейчас для размещения ему достаточно всего 404 квадратных метра.
3 Piz Daint – 19,6 Петафлопс
Проект суперкомпьютера Piz Daint был запущен еще в 2013 году, в швейцарском городе Лугано. Располагается он там же – в Швейцарском национальном центре суперкомпьютеров. Piz Daint собрал почти все положительные характеристики вышеперечисленных аналогов, включая энергоэффективность и высокую скорость, кроме компактности: аппарат состоит из 28 крупногабаритных стоек. Его вычислительная мощь составляет 19,6 петафлопс.
2Tianhe-2 – 33,9 Петафлопс
Суперкомпьютер с романтическим названием «Млечный путь» (в переводе с китайского) до июня 2016 года возглавлял топ-500 самых мощных компьютеров мира. Мощность его обеспечивает скорость 2507 триллионов операций в секунду, что равняется 33,9 петафлопс. Тяньхэ-2 нашел свое «призвание» в области строительства: при расчетах застроек и прокладки дорог. Стоит отметить, что с начала 2013 года, как только «Млечный путь» был выпущен, он не оставлял ведущую позицию рейтингов, что является по-настоящему мощным показателем.
1Sunway TaihuLight – 93 Петафлопс
Внутри этого компьютера находятся 40 960 производительных процессоров, чем и объясняется его габаритность: сам Sunway занимает площадь около 1000 квадратных метров. В 2016 году на международной конференции в Германии он был признан самым быстрым в своем роде. На сегодняшний день Sunway TaihuLight является первым в рейтинге и единственным в топ-10 суперкомпьютеров, способным вырабатывать скорость в 93 петафлопс.
Если рассматривать технический прогресс в разрезе его влияния на человека, общество в целом и окружающую среду, очевидно, что он имеет глобальные недостатки. Сегодня нам доступно великое множество компьютеров, различных приборов и роботов. Но высшей целью является найти достойное применение великим изобретениям человечества и направить их использование во благо нашего общего будущего, не превращая их в бессмысленные игрушки.
Восемь самых мощных суперкомпьютеров в мире
Конкурентные вычисления
Сегодняшний опыт использования компьютера совсем не такой, как несколько десятилетий назад. Чистая скорость компьютерных систем почти удваивается каждый год; Транзисторы, которые когда-то были размером с ластик карандаша, стали настолько маленькими, что миллиарды их могли поместиться на ногте. Средний центральный процессор (ЦП) современного портативного компьютера может выполнять примерно 21 миллиард инструкций в секунду - это число экспоненциально выше, чем даже у самых сложных компьютеров 1970-х годов.
Но по мере роста вычислительной мощности возрастает потребность в выполнении все более сложных вычислений. Мы собираем все больше и больше данных, и все они нуждаются в обработке. Новые научные области, такие как перспективное прогнозирование погоды, моделирование ядерных испытаний, моделирование клеток на молекулярном уровне и даже моделирование человеческого мозга, также стали более сложными, что требует еще более быстрых и мощных суперкомпьютеров.
Где инновации, там и конкуренция.Организации стремятся создать машины, которые могут превзойти друг друга по количеству операций, которые они могут выполнять в секунду, метрика, называемая операциями с плавающей запятой в секунду (FLOPS). В процессе инженеры меняют и конструируют компоненты компьютеров, чтобы они могли участвовать в гонках, как автомобили Формулы 1. Некоторые из этих компонентов (очень похожие на стандартный настольный компьютер) включают:
- Транзисторы : электронные схемы требуют быстрого и точного перемещения электронных сигналов.Транзисторы позволяют либо усиливать эти сигналы, либо переключать их для выполнения различных типов операций различной сложности. Чем больше транзисторов на интегральной схеме, тем выше ее вычислительная мощность и способность выполнять большее количество операций.
- ЦП : Центральный процессор, как следует из названия, является сердцем операций компьютера. Он выполняет все инструкции, подробно описанные в компьютерной программе, путем выполнения заданного списка операций с определенной скоростью (тактовой частотой).Первые суперкомпьютеры использовали небольшое количество параллельно работающих процессоров. Современные суперкомпьютеры довели эту идею до революционного уровня, часто объединяя десятки тысяч процессоров потребительского уровня в массивные массивы.
- Охлаждение : Суперкомпьютеры потребляют много энергии - Tianhe-2 потребляет 24 МВт электроэнергии, чего достаточно для обеспечения 24 000 средних домов в США в течение месяца. Некоторая часть этой энергии выделяется в виде тепла, поэтому суперкомпьютеры должны быть достаточно прохладными, чтобы компоненты работали эффективно.Перегрев, который когда-то был одной из самых серьезных проблем при эксплуатации ранних суперкомпьютеров на пре-кремниевых транзисторах, теперь не представляет особой проблемы благодаря использованию сложного жидкостного охлаждения, процессоров с низким энергопотреблением и промышленного кондиционирования воздуха.
Щелкните, чтобы просмотреть полную инфографику Эти материалы стали намного более продвинутыми за очень короткий период. Вплоть до начала 2000-х в Китае не было ни одного суперкомпьютера в ТОП500, окончательном рейтинге самых мощных суперкомпьютеров в мире.В 2017 году он занимает почти треть мест в TOP500. Следующий список восьми самых мощных суперкомпьютеров в мире основан на самом последнем рейтинге TOP500.
(Примечание: реальная производительность компьютера часто отстает от его теоретической производительности, которая рассчитывается в соответствии с тестом Linpack для TOP500. Суперкомпьютер дороже, чем комплектовать его большим количеством компонентов обработки, поэтому современные суперкомпьютеры спроектирован так, чтобы содержать больше узлов, чем они могли запустить.Теоретическая пиковая производительность - это верхний предел производительности компьютера. Тест Linpack приблизительно соответствует этому значению вместе со стандартными арифметическими тестами скорости.)
8. Fujitsu K
Изображение предоставлено: Fujitsu Компьютер Fujitu K был первым суперкомпьютером, который когда-либо преодолел барьер в десять петафлопс в ноябре 2011 года. его название связано с японским словом «кей», или 10 квадриллионов - ссылкой на количество ФЛОПОВ. Для вычислений на этом уровне K объединяет мощность 80 000 отдельных процессоров через специализированные разъемы, предназначенные для передачи данных на высоких скоростях.Система водяного охлаждения снижает вероятность перегрева отдельных ядер процессора.
7. Oakforest-PACS
Изображение предоставлено: JCAHPC В результате сотрудничества между Токийским университетом, Университетом Цукуба и Fujistu Limited суперкомпьютер под названием Oakforest-PACS преодолел барьер в 25 петафлопов благодаря процессору Intel Xeon последнего поколения Phi, что делает его самым быстрым суперкомпьютером в Японии. Система состоит из 8 208 вычислительных узлов и используется для продолжения исследований в области вычислительной науки и обучения молодых исследователей тому, как проводить высокопроизводительные вычисления.
6. Кори (NERSC)
Изображение предоставлено: NERSC Национальный научный вычислительный центр энергетических исследований недалеко от Окленда, Калифорния, назвал свой новейший суперкомпьютер «Кори» в честь Герти Кори, первой американки, получившей Нобелевскую премию. Система представляет собой Cray XC40, , произведенный компанией, совершившей крупный прорыв в производительности суперкомпьютеров в 1970-е годы. Cori теоретически может достичь скорости обработки 29,1 петафлопс. Это достигается за счет использования процессоров Intel Xeon и Xeon Phi с архитектурой Haswell.
5. Sequoia
Изображение предоставлено: Боб Хиршфельд / LLNL Sequoia - это суперкомпьютер, созданный для измерения рисков ядерной войны путем выполнения сложных расчетов в области вооружений. Он принадлежит Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии. Имея 98 304 узла, он считается пятым по мощности суперкомпьютером на планете. Согласно тесту Linpack, он имеет скорость 17,2 петафлопс.
4. Titan
Изображение предоставлено: Национальная лаборатория Ок-Ридж Возможно, один из самых известных суперкомпьютеров в западном мире, Titan в Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси был самым быстрым суперкомпьютером на планете до Тяньхэ-2 (см. Ниже) вывели его с первого места в 2013 году.Titan - первый суперкомпьютер, сочетающий в себе процессоры AMD Opteron и графические процессоры NVIDIA Tesla, в результате чего его общая теоретическая пиковая мощность составляет 27 петафлопс (Linpack приближает свою производительность к 17,6). Этот вид мощности позволяет исследователям выполнять сложные симуляции, необходимые в климатологии, астрофизике и молекулярной физике.
3. Tianhe-2
Изображение предоставлено: Национальный университет оборонных технологий Tianhe-2, также известный как MILKYWAY-2, - это суперкомпьютер, разработанный Национальным университетом оборонных технологий Китая.В июне 2013 года он стал самым быстрым суперкомпьютером в мире с максимальной производительностью 33,86 петафлопс (хотя теоретическая пиковая производительность может быть намного выше), хотя с тех пор он опустился на третье место. 16 000 компьютерных узлов, состоящих из процессоров Intel Ivy Bridge и Xeon Phi, позволяют моделировать правительственные приложения безопасности. Он также служит открытой исследовательской платформой для ученых из южного Китая.
2. Piz Daint (2017)
Изображение предоставлено: hpc-ch В конце 2016 года суперкомпьютер Piz Daint в Лугано, Швейцария, получил огромное обновление оборудования.Эта новая мощность утроила его вычислительную производительность и довела его теоретическую пиковую производительность до 19,6 петафлопс (согласно их собственным измерениям, в настоящее время оно составляет 25,3), что делает его самым быстрым суперкомпьютером за пределами Азии. Названный в честь горы в Швейцарских Альпах, Piz Daint также создает расширенные визуализации и моделирование изображений с высоким разрешением. Вскоре он обеспечит вычислительную мощность Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе, помогая ему анализировать огромные объемы данных.
1. Sunway TaihuLight
Изображение предоставлено: NSCW В настоящее время суперкомпьютер Sunway TaihuLight считается самым быстрым суперкомпьютером в мире. Его производительность составляет 125 петафлопс (теоретический пик) - в пять раз быстрее, чем суперкомпьютер, занимающий второе место.Размещенный в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси, он состоит из 10,6 миллионов ядер и используется для исследования климата, моделирования земных систем и анализа данных. Sunway TaihuLight - не только самый быстрый суперкомпьютер в мире, но и четвертый по энергоэффективности, требующий значительно меньше мегаватт на мегафлопс.
.Самые мощные суперкомпьютеры в мире - и для чего они нужны
Мы живем в компьютерную эпоху, поэтому неудивительно, что международное значение страны часто измеряется количеством и размером суперкомпьютеров, которыми она управляет.
После трех побед подряд неудивительно, что Tianhe-2, суперкомпьютер в Национальном университете оборонных технологий Китая в Гуанчжоу, был снова провозглашен самой мощной системой в мире с тактовой частотой 33,86 петафлопс.
44-й список 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире, представленный на ноябрьской Международной конференции по суперкомпьютерам (ISC) в Новом Орлеане, содержал только одну новую запись - 3.Система Cray CS-Storm мощностью 57 петафлопс установлена на секретном объекте правительства США.
Второе место занимает Titan, система Cray XK7, расположенная на Дубовом мосту.
Означает ли доминирование Тяньхэ-2 Китай?
«Китай также входит в число наиболее густонаселенных стран», - отмечает Джордж К. Тируватукал, член компьютерного общества IEEE и профессор компьютерных наук в Университете Лойола в Чикаго. «У них есть сотня городов с населением более миллиона человек. Во всяком случае, это подчеркивает важность того, чтобы Великобритания и США продолжали вкладывать средства в суперкомпьютеры и передовые вычислительные методы в целом.
Тируватукал считает, что меры жесткой экономии, применяемые в настоящее время во многих западных демократиях, могут оставить их позади таких, как Индия и Китай, но на самом деле дело не в деньгах, а в эффективности.
«Когда Индия запустила зонд на Марс, составляет десятую часть стоимости эквивалентной миссии в США, растет ощущение, что трата денег сама по себе не позволит Великобритании и США оставаться впереди, - говорит он. - Тем не менее, отказ от траты денег - это определенный путь к отставанию от кривой.«
В Китае на самом деле только 61 суперкомпьютер в топ-500, что меньше 76 с июньского списка, по сравнению с колоссальными 231 в США. Тем не менее, в США никогда не было меньше в топ-500 - год назад их было 265.
Бывшая номер один, IBM Sequoia продлевает срок службы ядерного оружия
Десять лучших
Вот краткое изложение десяти лучших суперкомпьютеров - на то, что эти машины могут сделать за один день, у среднего ПК уйдет около 20 лет.
1 - Tianhe-2: Расположенный в Национальном университете оборонных технологий Китая в Гуанчжоу, Tianhe-2 - лучшая система в мире с производительностью 33.86 петафлопс. Выполняя квадриллионы вычислений в секунду, Tianhe-2 использует процессоры Intel Xeon Phi и назван в честь Млечного Пути.
2 - Titan: Система Cray XK7 в Национальной обсерватории Ок-Ридж в Ок-Ридже, Тенесси, Департамент США. В ней используются графические процессоры Nvidia Tesla и процессоры AMD Opteron для создания системы на 17,5 петафлопс для ряда научных проектов. В 2018 году на смену Titan придет IBM Summit.
3 - Sequoia: Бывший лидер, этот компьютер размером с монстра в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, Калифорния, сосредоточен на продлении срока службы стареющего ядерного оружия и проведении экспериментов по ядерному синтезу.Он может поддерживать 17,1 петафлопс через систему IBM Blue Gene / Q с 96 стойками.
4 - K компьютер: Высший рейтинг высокопроизводительных вычислений Японии, компьютер Fujitsu K находится в Кобе, Японском передовом институте вычислительных наук RIKEN, где машина использует свои 10,5 петафлопс для «решения проблем энергии, устойчивости, здравоохранения, изменения климата, промышленные и космические вызовы, с которыми сегодня сталкивается общество ".
5 - Mira: Еще одна машина IBM Blue Gene / Q, суперкомпьютер Mira в Аргоннской национальной лаборатории, Лемонт, Иллинойс, принадлежит Министерству энергетики США (DOE).Он один из самых энергоэффективных и достигает 8,58 петафлопс.
IBM Mira работает на Министерство энергетики США
6 - Piz Daint: Названная в честь горы в Швейцарских Альпах и размещенная в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре, эта мощная система Cray XC30 использует свои 6,27 петафлопс в основном для защиты климата и окружающей среды. погодное моделирование, но также для астрофизики, материаловедения и наук о жизни.
7 - Stampede: Эта сделанная Dell система 5,1 петафлопс в Техасском центре передовых вычислений, Остин, делает свои 10 триллионов операций в секунду доступными для открытых исследований, включая проекты по созданию молекул лекарств, прогнозированию погоды и астрофизике 462 462 ядра.
8 - Juqueen: Этот образец IBM BlueGene / Q с его 458 752 ядрами может похвастаться 5 петафлопс и заниматься нейробиологией, вычислительной биологией, исследованием климата и квантовой физикой в Forschungszentrum Juelich. Это единственный вход Германии в десятку лучших.
9 - Vulcan: Практически идентичная Juqueen, эта система Sequoia IBM BlueGene / Q работает 4,29 петафлопс в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Ливерморе, Калифорния. LLNL только что подписала контракт с IBM, Nvidia и Mellanox на новый суперкомпьютер под названием Sierra на 2017 год, который улучшит моделирование ядерного оружия и избавит от необходимости подземных испытаний.
10 - * Совершенно секретно *: Мы знаем, что он основан на системе Cray CS-Storm и обеспечивает ничтожные (во всяком случае, для первой десятки) 3,57 петафлопс, но у этого суперкомпьютера, принадлежащего правительству США, нет обычного странного названия, и его местонахождение не известно. Пока это самый эффективный HPC.
.Самые мощные суперкомпьютеры в мире
Эндрю Мваники, 7 ноября 2017 г., Общество
Суперкомпьютеры жизненно важны для технического прогресса в различных дисциплинах.Самые быстрые компьютеры в мире имеют самые сложные вычислительные системы и потрясающие способности выполнять сложные вычисления за доли секунды.Эти сложные машины жизненно важны для новых научных исследований, прогнозирования погоды, моделирования клеток на молекулярном уровне, моделирования ядерных испытаний и даже более сложных операций, таких как моделирование человеческого мозга.
Самые быстрые суперкомпьютеры
Sunway TaihuLight
Среди самых мощных компьютеров в мире Китай занимает первое место с суперкомпьютером Sunway TaihuLight.Эта невероятная машина была разработана Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий (NRCPC) и установлена в Национальном суперкомпьютерном центре, расположенном в Уси, Китай. Это самый мощный суперкомпьютер в мире, способный выполнять 93 квадриллиона вычислений в секунду. Он имеет более 41 000 микросхем и может похвастаться более чем 10 миллионами процессорных ядер. При скорости передачи 6051 мегафлопс на ватт это также самая энергоэффективная компьютерная система в мире.
Тяньхэ-2
Tianhe-2 занимает второе место среди самых быстрых суперкомпьютеров в мире.Это суперкомпьютер, принадлежащий китайцам, разработанный Национальным университетом оборонных технологий и расположенный в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу. По состоянию на июнь 2013 года это был самый быстрый суперкомпьютер в мире с максимальной производительностью 33 петафлопс (операций с плавающей запятой в секунду), производимой более чем 3,1 млн процессорных ядер. В настоящее время он используется правительством Китая для моделирования приложений безопасности. Он также используется учеными на юге Китая для проведения новых исследований и моделирования.
Пиз Дайнт
Piz Daint - суперкомпьютер, принадлежащий Швейцарии, и самый быстрый в Европе. Piz Daint получил обновление оборудования, систему Cray XC50, установленную в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре (CSCS) в Лугано-Корнаредо. Это позволило ему подняться на пять позиций в первой десятке с производительностью 19,6 петафлопс по сравнению с 9,6 петафлопс. Он предоставляет передовые технологии визуализации и моделирование изображений с высоким разрешением.Это будет иметь важное значение для обеспечения вычислительной мощности адронного коллайдера в ЦЕРНе.
Титан
Titan - самый быстрый суперкомпьютер в США и четвертый по мощности в мире. Эта сложная машина находится в Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси. В течение многих лет это был самый мощный суперкомпьютер в мире, пока в 2013 году его не обогнал Тяньхэ-2.Его практическая пиковая производительность составляет 17,6 петафлопс. Он используется для исследований в различных областях, таких как астрофизика, молекулярная физика и климатология.
Секвойя
Sequoia - пятый по мощности суперкомпьютер в мире с производительностью 17,2 петафлопс. Он принадлежит Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в штате Калифорния, США.Основное применение Sequoia - измерение риска и последствий ядерной войны с помощью передовых вычислений в оружейной науке.
Будущее и суперкомпьютеры
Вычислительная мощность продолжает расти в геометрической прогрессии с появлением новых требований к применению в биологическом моделировании и других областях науки. Для создания реалистичных моделей необходимы более мощные компьютеры.Правительства и научные учреждения вкладывают значительные средства в разработку более мощных процессоров для анализа сложных данных. В десятку других мощных суперкомпьютеров входят:
• Кори (14,0 петафлопс)
• Oakforest-PACS (13,6 петафлопс)
• Компьютер Fujitsu K (10,5 петафлопс)
• Мира (8.6 петафлопс)
• Trinity (8,1 петафлопс)
Самые мощные суперкомпьютеры в мире
| Рейтинг | Имя | Модель | Процессор | Сайт | Местоположение сайта |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Sunway TaihuLight | Sunway MPP | SW26010 | Национальный суперкомпьютерный центр в Уси | Wuxi , Китай |
| 2 | Tianhe-2 | TH-IVB-FEP | Xeon E5–2692, Xeon Phi 31S1P | Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу | Гуанчжоу, Китай |
| 3 | Piz Daint | Cray XC50 | Xeon E5-2690v3, Tesla P100 | Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр | Лугано-Корнаредо |
| 4 | Titan | Cray XK7 | Opteron 627654, Tesla K20X Ridge National Laboratory | Ок-Ридж, Теннесси, США | |
| 5 | Секвойя | Синий Gene / Q | A2 | Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса | Ливермор, Калифорния, США |
| 6 | Cori | Cray XC40 | Xeon Phi 7250 | Национальный вычислительный центр энергетических исследований | Беркли, Калифорния |
| 7 | Oakforest-PACS | Fujitsu | Xeon Phi 7250 | Кашива, Объединенный центр передовых высокопроизводительных вычислений | Кашива, Япония |
| 8 | K компьютер | Fujitsu | f SPARC | Рикен, Advanced Institute for Computational Science (AICS) | Wako, Japan |
| 9 | Mira | Blue Gene / Q | A2 | Аргоннская национальная лаборатория | Лемонт, Иллинойс, США |
| 10 | Trinity | Cray XC40 | Xeon E5–2 698v3 | Лос-Аламосская национальная лаборатория | Санте-Фе, Нью-Мексико, США |
5 самых быстрых суперкомпьютеров в мире
Скорость чтения
- Японский суперкомпьютер Fugaku - новинка в мире № 1
- Архитектура Fugaku на базе ARM уникальна для высокопроизводительного суперкомпьютера
- Национальные лаборатории США опустились на второе и третье места
Мы обновили эту популярную статью, чтобы отразить последний рейтинг.
Пиковая производительность суперкомпьютеров - постоянно меняющаяся цель. Фактически, суперкомпьютер определяется как любая машина, «которая работает с самой высокой в настоящее время скоростью работы или близкой к ней». Поле - это постоянная борьба за звание лучшего. Те, кто достигает высшего ранга, могут удерживать его лишь на мгновение.
Конкуренция - это то, что делает суперкомпьютеры такими захватывающими, постоянно заставляя инженеров достигать высот, которые были немыслимы всего несколько лет назад. Чтобы отметить эту удивительную технологию, давайте взглянем на самые быстрые компьютеры, согласно определению компьютерного рейтингового проекта TOP500, и на то, для чего эти машины используются.
5. Тяньхэ-2 (Китай)
Tianhe-2, название которого переводится как «MilkyWay-2», первоначально дебютировал как № 1 в мире в июне 2013 года. Но, несмотря на обновления за несколько лет до 4981760 ядер, работающих на 61,4 петафлопс, сейчас он едва удерживается на одном месте. пятерка лучших. Такова мимолетная слава современного суперкомпьютера.
TOP500 сообщил, что машина, разработанная Национальным университетом оборонных технологий (NUDT) в Китае, предназначена в основном для правительственных приложений безопасности.Это означает, что большая часть работы, выполняемой Tianhe-2, держится в секрете, но если судить по его вычислительной мощности, то он, должно быть, работает над некоторыми довольно важными проектами.
4. Sunway TaihuLight (Китай)
Также бывший номер один, Sunway TaihuLight доминировал в списке в течение двух лет после своего дебюта в июне 2016 года. В то время его 93,01 петафлопс и 10 649 000 ядер сделали его самым мощным суперкомпьютером в мире с большим отрывом, более чем в пять раз превосходящим его. вычислительная мощность его ближайшего конкурента (ORNL Titan) и почти в 19 раз больше ядер.
Но, учитывая непрерывный темп технического прогресса, ни одна позиция не может быть надежной надолго. TaihuLight уступила первое место конкурентам в июне 2018 года.
Расположенный в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси, Китай, создатели TaihuLight используют суперкомпьютер для решения самых разных задач - от науки о климате до высокотехнологичного производства. Он также добился успеха в морских прогнозах, помогая судам избегать волнений на море и помогая бурению нефти на море.
Подробнее: Как суперкомпьютеры объединяют США и Китай
3.Сьерра (США)
Ливерморская национальная лаборатория (LLNL) Sierra первоначально дебютировала на 3 месте в списке за июнь 2018 года с показателем 71,6 петафлопс. Позднее оптимизация повысила скорость обработки 1572480 ядер до 94,6 петафлопс, что позволило ему занять второе место в ноябре 2018 года. Однако восхождение на первое место в июне 2020 года вернет Sierra на третье место.
Включает в себя как центральные процессоры (ЦП) IBM, так и графические процессоры (ГП) NVIDIA, Sierra специально разработана для моделирования и симуляций, необходимых для Национального управления ядерной безопасности США.
2. Саммит (США)
На вершине . Окриджская национальная лаборатория Министерства энергетики США (ORNL) в Теннесси опустилась на 2-е место после двух лет нахождения на первом месте. Предоставлено ORNL.
В рамках обновленной приверженности Министерства энергетики США развитию суперкомпьютерных мощностей Summit Oak Ridge National Laboratory (ORNL) впервые занял первое место в июне 2018 года, впервые за 6 лет заняв первое место у Китая.
С момента своего дебюта в списке от июня 2018 года, Summit улучшила начальную производительность High Performance Linpack (HPL) со 122.3 до нынешних 148,6 петафлопс. Необычно для такой высокопроизводительной машины, Summit изначально занял третье место в рейтинге GreenTop500, который измеряет энергоэффективность суперкомпьютеров, хотя с тех пор он опустился на девятое место.
Команда из семи человек из ORNL выиграла приз Гордона Белла 2018 года за развертывание Summit для обработки генетических данных, чтобы лучше понять, как у людей развивается хроническая боль и как они реагируют на опиоиды. Summit сейчас играет решающую роль в глобальной гонке за поиском методов лечения и вакцин против COVID-19.
Подробнее : Расследование опиоидной эпидемии с помощью самого мощного суперкомпьютера в мире
1. Фугаку (Япония)
Совместно разработанный RIKEN и Fujitsu, японский Fugaku является новым самым быстрым суперкомпьютером в мире. В Японии система не занимала первое место с июня 2011 года, когда на первом месте дебютировал предшественник Fugaku, компьютер K.
Обладая почти 7,3 миллионами ядер и скоростью 415,5 петафлопс, Fugaku намного превосходит предыдущие 148 Summit №1.6 петафлопс, приближая технологию HPC на шаг к обещанной эре эксафлопс.
Fugaku - первая признанная система на базе процессоров ARM. Две другие новые функции - это гибридные кубы памяти, прикрепленные к каждому из процессоров, и новая итерация сети Tofu, которая обеспечивает тесную интеграцию между всеми узлами в системе.
Архитектура на базе ARM представляет собой резкий сдвиг в типе вычислений, традиционно используемых в суперкомпьютерах. Его дизайнеры рассматривают его успех как доказательство того, что в HPC еще есть возможности для инноваций.
Установленный в Центре вычислительных наук RIKEN (R-CCS) в Кобе, Япония, Fugaku предназначен для приложений, которые будут решать приоритетные социальные и научные проблемы. К ним относятся открытие лекарств, персонализированная медицина, прогнозирование погоды и климата, разработка чистой энергии и изучение фундаментальных законов Вселенной. Он уже используется в качестве экспериментальной базы для исследования COVID-19. Fugaku заработает на полную мощность в апреле 2021 года.
Гонка за самый мощный суперкомпьютер никогда не заканчивается.Эта дружественная конкуренция между странами вызвала бум вычислительных мощностей, и не похоже, что в ближайшее время она замедлится. Учитывая, что ученые используют суперкомпьютеры для таких важных проектов, как лечение изнурительных заболеваний, мы можем только надеяться, что это будет продолжаться еще долгие годы.
Узнайте больше о том, что ждет суперкомпьютеров за пределами петаскейла:
.10 самых впечатляющих суперкомпьютеров в мире
Как компания, полная фанатиков технологий, Claritas Solutions располагает персоналом, увлеченным и знающим, что касается вычислений. Помня об этом, специалисты компании потратили время на составление списка из десяти самых впечатляющих суперкомпьютеров на планете Земля.
Общаясь с людьми, которые работают в сфере кибербезопасности, хостинга, проектирования и разработки программного обеспечения, компания выбрала десять компьютеров прошлого и наших дней, которые были отмечены как достижения в области суперкомпьютеров.
10. The Earth Simulator
Суперкомпьютер Earth Simulator остался верен своему названию. Разработанная в рамках инициативы правительства Японии «Earth Simulator Project», это была высокопараллельная суперкомпьютерная система, предназначенная для запуска глобальных климатических моделей с целью оценки последствий глобального потепления и проблем геофизики твердой земли.
Симулятор Земли был самым быстрым суперкомпьютером в мире с 2002 по 2004 год. Его производительность в тесте LINPACK составила 35.86 терафлопс *, что почти в пять раз быстрее, чем у предыдущего самого быстрого суперкомпьютера ASCI White.
9. IBM Roadrunner
Roadrunner - суперкомпьютер, построенный IBM для Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико, США. Компьютер был спроектирован как массивная машина мощностью 1,7 петафлопс *, и 25 мая 2008 года Roadrunner стал первой в мире системой TOP500 LINPACK с выдержкой 1,0 петафлопс.
Roadrunner занимал около 296 серверных стоек, которые занимали 560 квадратных метров (6000 кв.футов). Министерство энергетики (DOE) использовало компьютер для моделирования процесса старения ядерных материалов, чтобы предсказать, является ли стареющий арсенал ядерного оружия США безопасным и надежным.
8. Cray-1
Cray-1 был разработан командой во главе с легендарным Сеймуром Креем в 1975 году. Это была 64-битная система с фреоновым охлаждением, работающая на частоте 80 МГц с 8 мегабайтами оперативной памяти. Машина, использующая векторные инструкции, могла обеспечить максимальную производительность 250 мегафлопс *. Было продано более 100 Cray-1, что сделало его одним из самых успешных суперкомпьютеров в истории.
Знаменитая C-образная форма была создана для того, чтобы кабели были как можно короче (изгиб сокращает расстояния внутри). Более короткие кабели позволяли системе работать на более высоких частотах (80 МГц в то время были безумно быстрыми).
7. Титан (OLCF-3)
Титан или OLCF-3 - это суперкомпьютер, созданный Креем в Национальной лаборатории Ок-Ридж для использования в различных научных проектах. Titan - это модернизация Jaguar, предыдущего суперкомпьютера в Ок-Ридже, и первый такой гибрид, работающий со скоростью более 10 петафлопс.
Титан имеет ошеломляющий теоретический пик в 27 петафлопс и в настоящее время является четвертым по быстродействию суперкомпьютером на планете, однако в 2019 году его затмит Саммит в Национальной лаборатории Ок-Ридж.
6. Sunway TaihuLight
Sunway TaihuLight, созданный NRCPC, в настоящее время занимает третье место в списке суперкомпьютеров TOP500 с оценкой производительности LINPACK 93 петафлопс. В настоящее время компьютер находится в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси.Согласно спискам TOP500, Sunway TaihuLight был самым быстрым суперкомпьютером в мире за два года, с июня 2016 года по июнь 2018 года. Рекорд был побит в июне 2018 года на саммите IBM.
TaihuLight совершил прорыв в индустрии суперкомпьютеров, объединив блок управления с блоком вычислений, полностью разработанный Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий (NRCPC). TaihuLight на протяжении многих лет использовался для множества различных задач научных расчетов, включая аэрокосмические исследования, прогнозы погоды и географическое моделирование.
5. Машина подключения 5
Термины скорости вычислений
Мегафлоп - Единица скорости вычислений, равная одному миллиону или (строго) 1048 576 операций с плавающей запятой в секунду
Гигафлоп - Единица измерения скорость вычислений, равная одному миллиарду операций с плавающей запятой в секунду
Терафлоп - Единица скорости вычислений, равная одному миллиону
миллиона операций с плавающей запятой в секунду
Петафлоп - Единица скорости вычислений, равная один миллиард миллионов операций с плавающей запятой в секунду
Exaflop - Единица миллиарда миллиардов вычислений в секунду
CM-5 - один из самых крутых суперкомпьютеров с футуристическим дизайном на сегодняшний день.Вы даже можете узнать эту машину из диспетчерской острова в Парке Юрского периода.
Используемый Агентством национальной безопасности (NSA) еще в 1991 году и оставшийся в рабочем состоянии до 1997 года, компьютер Frostburg изначально поставлялся с 256 узлами обработки, но позже был модернизирован в 1993 году до (тогда) массивных 512 узлов обработки и 2 ТБ ОЗУ.
CM-5 имел максимальную производительность 65,5 гигафлопс *, и футуристические огни на его стороне были созданы не только из эстетических соображений.Световые панели отображают использование узла обработки, а также используются для диагностики.
4. SpiNNaker
Созданная Манчестерским университетом машина SpiNNaker состоит из одного миллиона процессоров, способных выполнять 200 триллионов действий в секунду, что означает, что она может моделировать больше биологических нейронов в реальном времени, чем любая другая машина из когда-либо созданных. .
SpiNNaker отличается от любого другого суперкомпьютера, построенного до него, тем, что имитирует параллельную коммуникационную архитектуру человеческого мозга, что означает, что вместо отправки больших объемов данных из точки А в точку Б он отправляет небольшие объемы информации в разные места назначения одновременно.
Сокращенно от Spiking Neural Network Architecture, SpiNNaker - это первая реальная попытка создать реальную модель работающего человеческого мозга с 1 миллионом ядер, это все еще далеко от 1 миллиарда биологических нейронов в реальном времени, которые человеческий мозг обеспечивает. Тем не менее, машина сможет дать беспрецедентное понимание того, как работает мозг.
3. Summit
Summit, по состоянию на июнь 2018 года, является самым мощным суперкомпьютером на планете.Он занимает третье место в этом списке просто благодаря своей беспрецедентной мощности - самой быстрой в мире - 200 эксафлопс *. Это не только самый мощный, но и пятый по энергоэффективности суперкомпьютер.
Summit - первый компьютер, достигший невероятных скоростей экзафлопс, называемых экзафлопсами, или миллиард миллиардов вычислений в секунду. Встреча на высшем уровне, представляющая тысячукратное увеличение по сравнению с первым петафакторным компьютером, который был введен в эксплуатацию в 2008 году, прекрасно отражает темпы прогресса, достигнутого человечеством за последнее десятилетие; просто невероятно.
2. MareNostrum 4
MareNostrum - это название главного суперкомпьютера в суперкомпьютерном центре Барселоны; его название происходит от римского названия Средиземного моря. Суперкомпьютер MareNostrum 4 расположен в потрясающей ошеломляющей часовне Торре Жирона Политехнического университета Каталонии.
Работает с 2017 года, его пиковая мощность составляет 11,15 петафлопс, что эквивалентно способности выполнять более одиннадцати тысяч триллионов операций в секунду и в десять раз больше, чем у MareNostrum 3, установленного в период с 2012 по 2013 год.Несмотря на то, что его мощность в десять раз выше, чем у его предшественника, он увеличивает потребление энергии только на 30%.
В целом, MareNostrum - одно из самых красивых и ярких сочетаний старой архитектуры и современной науки, которое когда-либо видел мир.
1. CDC 6600
CDC 6600 был флагманским компьютером из серии 6000 мэйнфреймов, производимых Control Data Corporation (CDC). 6600 считается первым и оригинальным успешным суперкомпьютером, превосходящим предыдущие рекордсмены отрасли производительностью до трех мегафлоп.
Первоначальный компьютер был самым быстрым в мире с 1964 по 1969 год, когда он в конечном итоге уступил место своему преемнику, CDC 7600.
Сеймур Крей был пионером в этой области, понимая, что до 6600 существовал значительный период времени, когда основная память простаивала. Именно этим временем простоя и воспользовался 6600 - вместо того, чтобы пытаться заставить центральный процессор (ЦП) обрабатывать все задачи, ЦП 6600 выполнял только арифметические и логические операции. В результате получился гораздо меньший процессор, который мог работать с более высокой тактовой частотой.В сочетании с более высокой скоростью переключения кремниевых транзисторов новый дизайн ЦП легко превзошел все остальное, доступное в то время.
Это заложило основы «гибридного» подхода к суперкомпьютерам, который проложит путь для суперкомпьютеров в ближайшие годы
.Что такое суперкомпьютер? 10 лучших суперкомпьютеров в мире
Словарное определение суперкомпьютера - «особенно мощный мэйнфрейм».
«Мощность» суперкомпьютера определяется тем, сколько операций система может обрабатывать каждую секунду .
Это широкое определение со стойкой ворот, которая меняется каждый раз с развитием компьютерных технологий.Самые быстрые персональные компьютеры сегодня обрабатывают операции со скоростью, с которой суперкомпьютеры работали несколько десятилетий назад. Вот как быстро меняется эта технология.
Так что же такое суперкомпьютер на самом деле?
Давайте глубже посмотрим, как выглядят суперкомпьютеры сегодня, чтобы узнать.
Самый мощный суперкомпьютер в мире
На протяжении многих лет США, Китай и Япония боролись за право владения самым быстрым суперкомпьютером в мире.«Быстро» определяется количеством петафлопс, которое может выполнить компьютерная система. петафлоп - это одна тысяча терафлоп или один квадриллион операций с плавающей запятой в секунду.
К 2013 году двумя самыми мощными из существующих суперкомпьютеров были:
- Cray Titan в Ок-Ридже с производительностью 17 обработок.59 петафлопс.
- IBM Sequoia в Livermore Labs, развивающая 17,17 петафлопс.
Однако в том же году Китай взял верх с NUDT Tianhe-2 в Гуанчжоу с колоссальными 33,86 петафлопс. Эта система была королем до 2016 года, когда Sunway TaihuLight в Уси, Китай, наконец, взял приз с впечатляющими 93,01 петафлопс.
По мнению Top500, следующим королем суперкомпьютеров должен стать Summit .Это суперкомпьютер в Национальной лаборатории Ок-Ридж, запуск которого ожидается летом 2018 года.
Взгляд в суперкомпьютер
Теперь, когда вы знаете, в каком состоянии находится нынешняя гонка суперкомпьютеров, давайте поближе познакомимся с внутренним устройством этих впечатляющих чудес технологий.Давайте рассмотрим Sunway Taihulight .
Taihulight - это сверхэффективный компьютер со следующей архитектурой процессора:
- 1.Процессоры SW26010 с тактовой частотой 45 ГГц, каждый с четырьмя группами ядер.
- Каждая основная группа содержит 65 ядер, всего 260 ядер на узел.
- Каждый системный шкаф содержит 1024 узла.
- Вся система состоит из 40 шкафов.
Чтобы соединить все эти шкафы, создатели этой впечатляющей системы создали собственную сеть PCIe 3.0 соединений, которые они назвали "Sunway Network".
Сеть соединяет коммутаторы, оборудование для совместного использования ресурсов и все суперузлы с помощью 7-дюймовых кабелей, которые передают данные со скоростью 70 терабайт в секунду.
Ниже приводится текущий список 10 самых быстрых суперкомпьютеров в мире по версии Top 500.
- Sunway TaihuLight (Китай): 10 649 600 ядер, 93014 Тфлопс / с
- Tianhe-2 MilkyWay-2 (Китай): 3 120 000 ядер, 33 962 Тфлопс / с
- Piz Daint (Швейцария): 361 760 ядер, 19 590 Тфлопс / с
- Gyoukou (Япония): 19860 000 ядер, 19 136 терафлопс / с
- Titan (США): 560 640 ядер, 17 590 Тфлопс / с
- Sequoia (США): 1572864 ядра, 17173 Тфлопс / с
- Trinity (США): 979968 ядер, 14137 Тфлопс / с
- Cori (США): 622 336 ядер, 14015 Тфлопс / с
- Oakforest-PACS (Япония): 556 104 ядра, 13 555 Тфлопс / с
- K Компьютер - Sparc64 (Япония): 705024 ядра, 10510 Тфлопс / с
Это обширное игровое поле с участием передовых лабораторий и государственных учреждений по всему миру.Лидеры не только заслуживают уважение компьютерных экспертов во всем мире, но и гонка за вершиной носит политический характер. А учитывая, что затраты на суперкомпьютеры исчисляются тысячами долларов в час, эти компании, вероятно, тоже зарабатывают много денег.
Для чего используются суперкомпьютеры?
Зачем кому-то нужна компьютерная система, способная обрабатывать квадриллионы операций с плавающей запятой в секунду?
Реальность такова, что во многих различных отраслях существуют потребности, требующие огромных вычислительных мощностей.Вот лишь несколько примеров использования суперкомпьютеров в промышленности, правительстве и армии.
В отчете International Data Corporation в 2014 году были рассмотрены десятки реальных сценариев использования суперкомпьютеров.Мы взяли следующие примеры из этого исследования.
Промышленность
- Компания General Electric, крупный игрок в аэрокосмической отрасли, в сотрудничестве с компьютерными экспертами из Окриджской национальной лаборатории произвела расширенных симуляторов реактивных двигателей .Моделирование помогло GE определить явление двигателя, которое помогло компании повысить общую топливную эффективность.
- Ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса использовали там суперкомпьютеры для разработки нового метода сбора подземных данных . Это позволило нефтегазовой отрасли США более легко определить запасы нефти в Мексиканском заливе и снизить зависимость Америки от иностранной нефти.
- Инженеры Boeing использовали суперкомпьютеры для создания симуляторов самолетов , которые привели к лучшему аэродинамическому дизайну, чтобы они могли производить более экономичные и безопасные самолеты.
Правительство
- Центры по контролю за заболеваниями и Корнельский университет совместно создали детализированную модель вируса гепатита С.Используя суперкомпьютер в Корнельском университете, исследователи смогли разработать новые методы лечения , которые в конечном итоге помогли медицинскому сообществу уменьшить или вылечить заболевание печени у пациентов.
- Министерство обороны США использовало суперкомпьютер для разработки новых моделей погоды , которые помогут метеорологам предсказывать потенциально опасные ураганы и циклоны. Более совершенные компьютерные модели этих штормов позволили предсказать опасность за пять дней до удара.
Военный
- Армия США использует суперкомпьютеры в Исследовательской лаборатории армии для запуска расширенных симуляций , которые помогают исследователям проводить «разрушительные живые эксперименты и демонстрации прототипов».«В противном случае их проведение с реальным оборудованием было бы слишком дорого.
- Один из самых необычных суперкомпьютеров, используемых в армии США, назывался «Кластер Кондор», созданный ВВС США в 2010 году. Инженеры соединили вместе 1760 консолей Sony PlayStation 3, чтобы создать ядро суперкомпьютера. Он был способен выполнять 500 терафлопс и использовался для таких задач, как распознавание образов , для обработки спутниковых изображений и для проведения исследований искусственного интеллекта .
Как видите, во всех отраслях, государственных учреждениях и вооруженных силах существует множество требований к передовым вычислительным мощностям.
Квантовые компьютеры дальше?
Каждое повышение скорости суперкомпьютера является прямым результатом увеличения количества транзисторов, упакованных в микропроцессоры все меньшего и меньшего масштаба.Поскольку эти микросхемы продолжают сжиматься до атомных масштабов, многие футуристы предсказывают, что следующий этап суперкомпьютеров будет в области квантовых компьютеров.
Что такое квантовый компьютер?
Квантовые вычисления - это уникальный взгляд на компьютерные технологии.Вместо традиционного микропроцессора на основе транзисторов ученые надеются извлечь выгоду из управления состоянием субатомных частиц.
Субатомные частицы подчиняются очень странным законам физики, многие из которых исследователи обнаружили только в самом недавнем прошлом.Экспериментируя с различными методами контроля субатомных состояний этих частиц, ученые надеются заменить единицы и нули классического транзистора эквивалентными состояниями 1 или 0 этих квантовых частиц.
Другое слово для этих частиц с двумя состояниями - квантовых битов (или «кубиты»).
Сногсшибательный аспект квантовых вычислений заключается в том, что множество доступных состояний этих частиц может позволить этим компьютерам хранить больше, чем просто 1 или 0.
Существуют ли квантовые суперкомпьютеры?
Причина, по которой вы еще не слышали о превосходном квантовом суперкомпьютере, попавшем в список Top500, заключается в том, что настоящего стабильного квантового суперкомпьютера еще не существует.
IBM предлагает исследователям онлайн-доступ к системе на 20 кубитов.Исследователи обычно используют квантовые компьютеры для конкретных вычислений и анализа, для которых они хорошо подходят, например для химического моделирования.
Создатели квантовых компьютеров используют термины, которые еще недавно носили в основном теоретический характер.Но теперь ученые, создающие эти системы, описывают вполне реальные взаимодействия между «кубитами» как «запутанность». Они описывают определенные состояния кубитов как «когерентность». Так что сравнивать эти системы с традиционными компьютерами практически невозможно.
Большие системы, которые могут иметь некоторую надежду на конкуренцию с сегодняшними традиционными суперкомпьютерами, все еще слишком нестабильны.Например, в ноябре 2017 года IBM объявила о создании 50-кубитного квантового компьютера. Однако он мог удерживать свое квантовое «микросостояние» только 90 микросекунд.
Квантовые компьютеры открывают большие перспективы на будущее, но в настоящее время они не представляют большой конкуренции традиционным суперкомпьютерам на основе силикона.
Как вы думаете, что нас ждет в будущем?
Как вы думаете, куда движется будущее суперкомпьютерных технологий? Как вы думаете, квантовые компьютеры на горизонте ближе, чем люди думают? Как вы думаете, какая страна возглавит список в 2018 году и в последующий период?
5 способов проверить, взломано ли ваше устройство Android
Об авторе Райан Дьюб (Опубликовано 957 статей)Райан имеет степень бакалавра в области электротехники.Он проработал 13 лет в области автоматизации, 5 лет в ИТ, а теперь работает инженером по приложениям. Бывший управляющий редактор MakeUseOf, он выступал на национальных конференциях по визуализации данных и был показан на национальном телевидении и радио.
Ещё от Ryan DubeПодпишитесь на нашу рассылку новостей
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!
Еще один шаг…!
Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.
.
