10 мощнейших суперкомпьютеров на планете. Суперкомпьютеры мира


: Технологии и медиа :: РБК

США опередили КНР, создав самый мощный суперкомпьютер в мире, способный проводить 200 тыс. трлн операций в секунду. Суперкомпьютер Summit может использоваться в том числе и для исследований в сфере ядерного оружия

Фото: Oak Ridge National Laboratory

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.

Видео: Телеканал РБК

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.

В Росгидромете запустят повышающий качество прогнозов суперкомпьютер

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%).

www.rbc.ru

Техника: Наука и техника: Lenta.ru

В последние годы Россия уверенно держится в первой сотне топ-500 самых мощных суперкомпьютеров мира. Не в последнюю очередь это заслуга МГУ, ведь на территории университета находится мощнейший суперкомпьютер СНГ — «Ломоносов-2», разработанный компанией «Т-платформа». «Лента.ру» побеседовала о ситуации с российскими суперкомпьютерами и перспективах отрасли с заместителем директора НИВЦ (Научно-исследовательского вычислительного центра), профессором факультета вычислительной математики МГУ Владимиром Воеводиным.

Принципиально суперкомпьютеры от обычных ПК ничем не отличаются: в них есть процессоры, видеокарты, оперативная память и прочее. Но всего больше — больше ядер, больше гигабайт и больше мощности. Однако простое суммирование тысяч персональных компьютеров еще не даст в итоге суперкомпьютер: нужно обеспечить очень быструю связь процессоров между собой и установить специальное ПО, которое поддерживает работу подобного монстра как единого компьютера.

Со снижением стоимости оборудования суперкомпьютеры все чаще применяются для решения задач бизнеса. К примеру, автопроизводители с помощью суперкомпьютеров проводят виртуальные краш-тесты автомобилей, что выходит значительно дешевле и быстрее реальных испытаний. Но основным применением суперкомпьютеров было и остается решение сложных вычислительных задач из различных областей науки.

«История развития суперкомпьютеров в нашей стране берет начало примерно в середине XX века. Появлявшиеся тогда компьютеры (а слова «суперкомпьютер» тогда еще не было — любой компьютер был по масштабам сходен с нынешними суперкомпьютерами) умели выполнять тысячи операций в секунду — не сравнить с квадриллионами операций в секунду для самых мощных современных систем», — рассказывает Воеводин.

Первым советским суперкомпьютером считается БЭСМ-6 (Большая электронно-счетная машина), серийно выпускавшаяся с 1968 по 1987 год. Это первая советская ЭВМ, в которой был реализован принцип совмещения выполнения команд (до 14 одноадресных машинных команд могли находиться на разных стадиях выполнения). БЭСМ-6 могла выполнять до одного миллиона одноадресных команд в секунду, имел рабочую частоту в 10 мегагерц и занимал площадь до 200 квадратных метров. Во многом эта машина определила будущее суперкомпьютеров в Советском Союзе, многие особенности БЭСМ-6 можно встретить в том или ином виде в современных суперкомпьютерах.

Сейчас мощнейшим компьютером в России и СНГ является «Ломоносов-2», запущенный в 2014 году. На тот момент он состоял из 1280 узлов на платформе процессоров Xeon E5 v3 с 37 тысячами ядер и ускорителей Nvidia K40M. Его пиковая производительность составляла 2,58 петафлопс при энергопотреблении около 0,65 мегаватт.

К текущему моменту «Ломоносов-2» несколько раз модернизировали, и теперь его производительность составляет 4,9 петафлопс. Основа новых узлов — процессоры NVIDIA P100. К разделам с прежними узлами добавили новые, и сейчас все работает как единый суперкомпьютерный комплекс. Для охлаждения суперкомпьютера используется «горячая вода» (до +44 градусов по Цельсию) — это позволяет даже летом охлаждать систему обычным атмосферным воздухом, что значительно снижает энергопотребление. Для связи процессоров между собой использована уникальная топология Flattened Butterfly, которая позволяет найти оптимальный баланс между стоимостью коммуникационного оборудования и эксплуатационными характеристиками сети.

«Кроме суперкомпьютеров МГУ "Ломоносов" и "Ломоносов-2" среди самых мощных российских систем можно упомянуть суперкомпьютеры "Политехник — РСК Торнадо" (Санкт-Петербургский политехнический университет), "МВС-10П" (Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН), суперкомпьютеры в НИЦ "Курчатовский институт", "Лобачевский" в Нижегородском государственном университете имени Лобачевского, "РСК Торнадо ЮУрГУ" в Южно-Уральском государственном университете и другие. Недавно в Объединенном институте ядерных исследований (г. Дубна) был установлен суперкомпьютер, названный в честь выдающегося российского ученого Н.Н. Говоруна», — перечисляет Воеводин.

«Мы не нефтедобывающая компания, где результатом является освоение месторождения. Мы не авиационный КБ, где результатом является создание двигателя нового поколения. Но проекты, ведущиеся с использованием суперкомпьютерного комплекса Московского университета, закладывают ту необходимую основу, без которой немыслимо ни освоение месторождений, ни создание авиадвигателей, ни получение практических результатов в других областях», — объясняет Воеводин.

Суперкомпьютерный центр МГУ (СКЦ) работает в режиме 24/7 — из-за высокой востребованности суперкомпьютерных ресурсов, и в очереди обычно стоят 100-200 заданий, ожидающих освобождения нужного числа процессоров. В настоящее время в центре работает около 2500 пользователей, выполняется 800 проектов, ведущихся учеными из 20 подразделений МГУ, 200 институтов РАН и российских университетов.

Среди исследований, проводимых в СКЦ, есть исследование механизма образования тромбов в крови, моделирование посадки спускаемой капсулы космического аппарата, разработка алгоритмов сейсморазведки, моделирование турбулентных течений жидкости и газа, моделирование энергоблоков атомных электростанций, проектирование ультразвуковых томографов для раннего выявления раковых образований, исследование молекулярной природы болезни Альцгеймера и многое, многие другие.

«На основе работ пользователей мы подготовили и выпустили уже семь научно-популярных альманахов "Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности", каждый содержит описание 25-30 задач, решаемых с помощью суперкомпьютерных систем», — рассказал собеседник.

Согласно рейтингу суперкомпьютеров TOP500, «Ломоносов-2» занимает 63 место, он один из трех российских суперкомпьютеров, которые вообще представлены в списке. По мнению Воеводина, у России есть все шансы занять позицию выше, однако сделать это невозможно из-за недостаточного финансирования. Более того, в МГУ своими силами уже создали инженерную инфраструктуру, позволяющую увеличить мощность суперкомпьютерного комплекса до 100 петафлопс и выше, но подходящего «железа» еще нет.

«Наши суперкомпьютеры технологически ничем не уступают конкурентам. Основной вопрос — это внимание государства к данной области и, как следствие, выделяемое финансирование. Во всех индустриально развитых странах сформированы и реализуются государственные программы по развитию суперкомпьютерных вычислений — в первую очередь в Китае, США, Японии, Евросоюзе, Индии. При достаточном финансировании можно создать очень мощные системы и у нас в стране, причем силами отечественных компаний», — рассказал Воеводин.

В тестах вроде Graph500 (оценка системы по скорости поиска ширины в большом ненаправленном графе) на суперкомпьютере «Ломоносов» был получен результат, позволивший ему оказаться на третьем месте в рейтинге по масштабам решаемой задачи, значительно опережая все суперкомпьютеры мира по скорости решения.

В ближайшем будущем планируется сдать в эксплуатацию новый комплекс, построенный на основе процессоров IBM Power8 и процессоров NVIDIA P100, с приоритетной ориентацией на поддержку учебного процесса. При этом сохраняется возможность дальнейшей модернизации «Ломоносова-2» и создания новых суперкомпьютеров с использованием новой зарубежной или отечественной элементной базы.

«Посчитать, смоделировать, предсказать сегодня можно практический все, но чтобы это сделать — необходимы высококвалифицированные специалисты самого разного профиля, подготовка которых налажена в Московском университете», — заключил Воеводин.

lenta.ru

45-й рейтинг TOP500 самых мощных суперкомпьютеров мира. Новинка первой десятки списка - система Shaheen II, установленная в Научно-технологическом университете имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия). Лидером рейтинга с 2013 года остаётся Tianhe-2 (Китай). На нашем сайте представлены фотографии всех суперкомпьютеров из Top10 - FEA.RU | CompMechLab

13 июля 2015 года на международной конференции по суперкомпьютерным технологиям International Supercomputing Conference (ISC'15) во Франкфурте, Германия был представлен 45-й TOP500 - рейтинг пятисот самых быстрых суперкомпьютеров в мире, основанный на тестах Linpack (HPL). Список обновляется раз в шесть месяцев, и за прошедшие полгода первая его десятка не подверглась кардинальным изменениям. Единственной новинкой в ТOP-10 стал суперкомпьютер Shaheen II, установленный в Научно-технологическом университете имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия),  который занял 7-ю позицию в рейтинге.  Он также стал единственным в первой десятке, запущенным в работу в 2015 году. Возглавляет список в пятый раз подряд Tianhe-2, созданный в Оборонном научно-техническом университете КНР (National University of Defense Technology, NUDT) в 2013 году. Как отмечают составители рейтинга, остальные восемь систем-лидеров  TOP500 были созданы в 2011-2012 годах. 

 

Суммарная производительность всех систем списка увеличилась за полгода с 309 до 363 петафлопс. Среднее количество вычислительных ядер на систему выросло с 46 288 до 50 495.

По количеству установленных систем в TOP500 традиционно лидируют Hewlett-Packard - 178 (179 в 44-й редакции TOP500) и IBM - 111 (153). 20 систем списка отмечены как IBM-Lenovo, ещё 3 - Lenovo. 71 система установлена компанией Cray. По суммарной производительности лидируют системы производства Cray - 24% (22% полгода назад), на втором месте IBM - 23% (26%), на третьем Hewlett-Packard - 14.2% (15.6%). NUDT, представленный суперкомпьютерами Tianhe-2 и Tianhe-1A  на четвертом месте - 10.9% (12.7%).

Первая десятка 45-й по счёту редакции списка TOP500 (июнь 2015 года)

Tianhe-2 - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P NUDTСуперкомпьютер Tianhe-2 - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P

1. Tianhe-2

Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу (National Super Computer Center in Guangzhou), Китайская Народная Республика

Количество ядер:  3 120 000 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL): 33,863 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  54,902 петафлопса Мощность: 17,808 МВт Операционная система: Linux (Kylin)

Tianhe-2 создан по инициативе правительства Китая Оборонным научно-техническим университетом КНР (NUDT) и компанией Inspur (Китай). Состоит из 16 тысяч вычислительных узлов, в каждом из которых расположено по два процессора Intel Xeon E5-2692 на архитектуре Ivy Bridge и по три векторных сопроцессора Intel Xeon Phi 31S1P. На каждый процессор выделяется по 32 ГБ оперативной памяти стандарта DDR3 с коррекцией ошибок, а на каждый сопроцессор — по 8 ГБ памяти стандарта GDDR5. 

Оперативная память составляет 1,4 петабайт, а запоминающего устройства – 12,4 петабайт.

В течение 2015 года планировалось удвоить производительность системы (до 110 теоретических петафлопс), но в начале 2015 года правительство США отказало в прошении Intel предоставить экспортную лицензию на центральные процессоры и сопроцессоры для этого проекта; также разработчики компьютера были внесены в список обязательного рассмотрения (лицензирования) каждой поставки по экспортному законодательству США в связи с подозрением об их участии в разработке оружия массового уничтожения (ядерном).

Согласно официальному пресс-релизу NUDT, суперкомпьютер Tianhe-2 используется для решения задач из области материаловедения, метеорологии, астрофизики и биохимии.

Titan - Cray XK7 , Opteron 6274 16C 2.200GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA K20x

Суперкомпьютер Titan - Cray XK7 , Opteron 6274 16C 2.200GHz, коммуникационная сеть Cray Gemini, NVIDIA K20x 

2. Titan

Расположение: Окриджская национальная лаборатория (Oak Ridge National Laboratory, ORNL)  - Национальный исследовательский центр Министерства энергетики США в Ок-Ридже

Количество ядер:  560 640 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL): 17,590 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  27,113 петафлопса Операционная система: Linux (CLE, SLES based) Мощность: 8,209 МВт

Titan построен на платформе Cray XK7 с гибридной архитектурой: помимо 16-ядерных процессоров AMD Opteron 6274 в каждый из 18 688 узлов суперкомпьютерной системы установлен графический ускоритель NVIDIA K20x.

Titan используется в научных проектах, таких как моделирование поведения нейтронов в ядерном реакторе, прогнозирование климатических изменений на ближайшие 1-5 лет, изучение биотоплива и др.

Sequoia - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz

Суперкомпьютер Sequoia - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz

3. Sequoia

Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Э. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) - Национальный исследовательский центр Министерства энергетики США в Ливерморе

Количество ядер:  1 572 864 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL): 17,173 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  20,133 петафлопса Мощность: 7,89 МВт Операционная система: Linux (RHEL, CNK)

Sequoia разработана корпорацией IBM для Национальной администрации по ядерной безопасности (National Nuclear Security Administration) для задач моделирования ядерных взрывов. Также Sequoia применяется для проектов в  астрономии, энергетики, изучения человеческого генома и изменения климата.

Sequoia построена на платформе  Blue Gene/Q  (последнее поколение в линейке суперкомпьютерных архитектур Blue Gene). Суперкомпьютер состоит из 98 304 вычислительных узлов и имеет 1,6 Пб памяти в 96 стойках, вместе занимающих площадь в 300 квадратных метров. Используются 16-ти ядерные центральные процессоры Power.

K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, Tofu interconnect

Суперкомпьютер K computer - SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, коммуникационная сетьTofu  

4. K computer

Расположение: Институт физико-химических исследований RIKEN, Япония

Количество ядер:  705 024 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL):  10,510 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  11,280 петафлопса Мощность: 12,66 МВт Операционная система: Linux

K computer производства компании Fujitsu построен при поддержке Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии. Сразу после запуска в 2011 году  занял в  TOP500 первую позицию, на один год став самым высокопроизводительным в мире. А в ноябре 2011 года K Computer первым в истории достиг мощности выше 10 петафлопс. Система оснащена 88 128 8-ядерными процессорами SPARC64 VIIIfx.    Суперкомпьютер используется в таких исследовательских задачах, как прогнозирование стихийных бедствий (землетрясений и цунами), моделирование в области медицины и др.

Mira - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz

Суперкомпьютер Mira - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz

5. Mira  

Расположение: Аргоннская национальная лаборатория (Argonne National Laboratory, ANL) - Национальный исследовательский центр Министерства энергетики США в Аргонне

Количество ядер:  786 432 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL):  8,586 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  10,066 петафлопса Мощность: 3,945 МВт Операционная система:  Linux

Mira разработан компанией IBM на платформе Blue Gene/Q. Расположенный на 48 стойках Mira имеет 49152 вычислительных узлов, оборудованных 16-ядерными процессорами Power BQC. Система использует 70Пб дискового пространства.

Mira участвует в различных научных проектах - моделирование происходящих во Вселенной процессов, предсказательное моделирование климатических и сейсмических явлений и др.

Piz Daint - Cray XC30, Xeon E5-2670 8C 2.600GHz, Aries interconnect , NVIDIA K20x

Суперкомпьютер Piz Daint - Cray XC30, Xeon E5-2670 8C 2.600GHz, Aries interconnect , NVIDIA K20x 

6. Piz Daint          

Расположение: Швейцарский национальный центр суперкомпьютерных вычислений (Swiss National Supercomputing Centre, Centro Svizzero di Calcolo Scientifico, CSCS)

Количество ядер:  115 984 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL): 6,271 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  7,788 петафлопса Мощность: 2,325 МВт Операционная система: Cray Linux Environment

Мощнейший суперкомпьютер в Европе  был разработан компанией Cray и принадлежит к семейству XC30, в рамках которого является наиболее производительным. В системе используются 8-ядерные процессоры Intel Xeon E5-2670 и ускорители NVIDIA K20x.  Piz Daint применяется в различных исследовательских целях, например, для компьютерного моделирования в таких областях, как материаловедение, физика высоких энергий, изучение климата, метеорология и геофизика.

Shaheen II - Cray XC40, Xeon E5-2698v3 16C 2.3GHz, Aries interconnect

Shaheen II - Cray XC40, Xeon E5-2698v3 16C 2.3GHz,  сеть Aries

7. Shaheen II

Расположение: Научно-технологический университет имени короля Абдаллы (King Abdullah University of Science and Technology, KAUST), Саудовская Аравия     

Количество ядер:  196 608 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL): 5.537 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  7.235 петафлопса Мощность: 2,834 МВт Операционная система: Linux (CLE)

Shaheen II построен на платформе CRAY XC40. В системе используются 16-ядерные процессоры Intel Xeon E5-2698V3.

Суперкомпьютер применяется для решения сложных вычислительных задач в нуждах нефтегазовой, энергетической, геологоразведывательной и других отраслей. Также среди перспективных направлений для работы указывается биоинжиниринг.

Stampede - PowerEdge C8220, Xeon E5-2680 8C 2.700GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10P

Суперкомпьютер Stampede - PowerEdge C8220, Xeon E5-2680 8C 2.700GHz, сеть Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10P

8. Stampede       

Расположение: Texas Advanced Computing Center, США

Количество ядер:  462 462 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL):  5,168 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  8,520 петафлопса Мощность: 4,51 МВт Операционная система: Linux

Суперкомпьютер Stampede создан компанией Dell совместно с Intel для Национального Научного Фонда США (National Science Foundation, NSF). Система включает в себя 6400 узлов Dell C8220, каждый из них управляется двумя 8-ядерными процессорами Intel Xeon E5 и 61-ядерным сопроцессором Intel Xeon Phi Knights Corner. 128 компьютерных узлов оборудовано производительными графическими процессорами NVIDIA на архитектуре Kepler K20. 

Stampede используется для таких задач, как моделирование изменений климата, предсказание землетрясений и ураганов, изучение ДНК вирусов, молекулярные исследования, космические исследования.

JUQUEEN - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz,

Суперкомпьютер JUQUEEN - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz

9. Juqueen          

Расположение: Исследовательский центр Юлих (Forschungszentrum Juelich, FZJ), Германия

Количество ядер:  458 752

Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL):  5,008 петафлопса

Теоретическая пиковая производительность системы:  5,872 петафлопса Мощность: 2,301 МВт Операционная система: Linux (RHEL, CNK)

Juqueen – второй по мощности суперкомпьютер в Европе, разработан при участии корпорации IBM. Juqueen  базируется на архитектуре Blue Gene/Q. Количество процессоров в системе – 294 912  (16-ядерные Power BQC).

Исследовательский центр, в котором установлен Juqueen, является крупнейшим в Европе. FZJ ведет различного рода работы, связанные с сопровождением существующих и созданием перспективных термоядерных реакторов.

Vulcan - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz

Суперкомпьютер Vulcan - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz

10. Vulcan           

Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Э. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)

Количество ядер:  393 216 Максимальная производительность согласно тесту Linpack (HPL):  4,293 петафлопса Теоретическая пиковая производительность системы:  5,033 петафлопса Мощность: 1,972 МВт Операционная система: Linux (RHEL, CNK)

Vulcan, разработанный компанией IBM, также относится к семейству Blue Gene поколения Q. Суперкомпьютер  используется для различных исследований, в том числе для моделирования аномальных природных явлений. Научные группы и учреждения могут получить доступ к системе по заявке в Центр инноваций в области высокопроизводительных вычислений США.

Российские суперкомпьютеры в TOP500

  • «Ломоносов-2»  (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова) —31 место, производительность по тесту Linpack - 1,849 петафлопса.
  • «Ломоносов» (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова) -  78 место; 0,902 петафлопса.
  • «Торнадо» (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого) -  107 место; 0,658 петафлопса.
  • MVS-10P (Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН) - 176-е место; 0,376 петафлопса.
  • «Лобачевский» (Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского) - 242-е место; 0,29 петафлопса.
  • «Торнадо ЮУрГУ» (Южно-Уральский государственный университет) - 245-е место; 0,288 петафлопса. 
  • Суперкомпьютер компании Hewlett-Packard, используемый неуказанным российским поставщиком услуг в сфере информационных технологий - 413-е место; 0,189 петафлопса. 
  • RSC PetaStream (Санкт-Петербургский  Политехнический университет Петра Великого) -  466 место; 0,171 петафлопса.

О проекте TOP500

Рейтинг TOP500 впервые был опубликован в июне 1993 года. Цель проекта — сравнение быстродействия самых мощных суперкомпьютеров в мире и демонстрация роста их производительности со временем. Участие в списке добровольное и требует исполнения теста Linpack, который определяет, насколько быстро компьютер может решать большие системы линейных уравнений. TOP500 составляется специалистами Манниверситета Теннессигеймского университета (Германия), Университета Теннесси (США) и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (США).

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам TOP500, wikipedia.org.

 

fea.ru

Самые мощные суперкомпьютеры мира

На Марс люди так и не летают, рак еще не вылечили, от нефтяной зависимости не избавились. И все же существуют области, где человечество достигло невероятного прогресса за последние десятилетия. Вычислительная мощь компьютеров – как раз одна из них.

Два раза в год специалисты из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Университета Теннесси публикуют Top-500, в котором предлагают список самых производительных суперкомпьютеров мира. В качестве ключевого критерия в этом рейтинге используется характеристика, которая уже давно считается одной из наиболее объективных в оценке мощности суперкомпьютеров – флопс, или число операций с плавающей точкой в секунду.

Немного забегая вперед, предлагаем вам заранее попробовать на вкус эти цифры: производительность представителей первого десятка топа измеряется десятками квадриллионов флопс. Для сравнения: ЭНИАК, первый компьютер в истории, обладал мощностью в 500 флопс; сейчас средний персональный компьютер имеет мощность в сотни гигафлопс (миллиардов флопс), iPhone 6 обладает производительностью приблизительно в 172 гигафлопса, а игровая приставка PS4 – в 1,84 терафлопса (триллиона флопс).

Вооружившись последним «Топ-500» от ноября 2014 года, редакция Naked Science решила разобраться, что из себя представляют 10 самых мощных суперкомпьютеров мира, и для решения каких задач требуется столь грандиозная вычислительная мощь.

10. Cray CS-Storm

  • Местоположение: США
  • Производительность: 3,57 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 6,13 петафлопс
  • Мощность: 1,4 МВт

Как и практически все современные суперкомпьютеры, включая каждый из представленных в данной статье, CS-Storm состоит из множества процессоров, объединенных в единую вычислительную сеть по принципу массово-параллельной архитектуры. В реальности эта система представляет собой множество стоек («шкафов») с электроникой (узлами, состоящими из многоядерных процессоров), которые образуют целые коридоры.

Cray CS-Storm – это целая серия суперкомпьютерных кластеров, однако один из них все же выделяется на фоне остальных. В частности, это загадочный CS-Storm, который использует правительство США для неизвестных целей и в неизвестном месте.

Известно лишь то, что американские чиновники купили крайне эффективный с точки зрения потребления энергии (2386 мегафлопс на 1 Ватт) CS-Storm с общим количеством ядер почти в 79 тысяч у американской компании Cray.

На сайте производителя, впрочем, сказано, что кластеры CS-Storm подходят для высокопроизводительных вычислений в области кибербезопасности, геопространственной разведки, распознавания образов, обработки сейсмических данных, рендеринга и машинного обучения. Где-то в этом ряду, вероятно, и обосновалось применение правительственного CS-Storm.CRAY CS-STORM

9. Vulcan – Blue Gene/Q

  • Местоположение: США
  • Производительность: 4,29 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 5,03 петафлопс
  • Мощность: 1,9 МВт

«Вулкан» разработан американской компанией IBM, относится к семейству Blue Gene и находится в Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса. Принадлежащий Министерству энергетики США суперкомпьютер состоит из 24 стоек. Функционировать кластер начал в 2013 году.

В отличие уже упомянутого CS-Storm, сфера применения «Вулкана» хорошо известна – это различные научные исследования, в том числе в области энергетики, вроде моделирования природных явлений и анализа большого количества данных.

Различные научные группы и компании могут получить доступ к суперкомпьютеру по заявке, которую нужно отправить в Центр инноваций в области высокопроизводительных вычислений (HPC Innovation Centre), базирующийся в той же Ливерморской национальной лаборатории.Суперкомпьютер Vulcan

8. Juqueen – Blue Gene/Q

  • Местоположение: Германия
  • Производительность: 5 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 5,87 петафлопс
  • Мощность: 2,3 МВт

С момента запуска в 2012 году Juqueen является вторым по мощности суперкомпьютером в Европе и первым – в Германии. Как и «Вулкан», этот суперкомпьютерный кластер разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene, причем относится к тому же поколению Q.

Находится суперкомпьютер в одном из крупнейших исследовательских центров Европы в Юлихе. Используется соответственно – для высокопроизводительных вычислений в различных научных исследованиях.Суперкомпьютер Juqueen

7. Stampede – PowerEdge C8220

  • Местоположение: США
  • Производительность: 5,16 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 8,52 петафлопс
  • Мощность: 4,5 МВт

Находящийся в Техасе Stampede является единственным в первой десятке Top-500 кластером, который был разработан американской компанией Dell. Суперкомпьютер состоит из 160 стоек.

Этот суперкомпьютер является мощнейшим в мире среди тех, которые применяются исключительно в исследовательских целях. Доступ к мощностям Stampede открыт научным группам. Используется кластер в самом широком спектре научных областей – от точнейшей томографии человеческого мозга и предсказания землетрясений до выявления паттернов в музыке и языковых конструкциях.Суперкомпьютер Stampede

6. Piz Daint – Cray XC30

  • Местоположение: Швейцария
  • Производительность: 6,27 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 7,78 петафлопс
  • Мощность: 2,3 МВт

Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр (CSCS) может похвастаться мощнейшим суперкомпьютером в Европе. Piz Daint, названный так в честь альпийской горы, был разработан компанией Cray и принадлежит к семейству XC30, в рамках которого является наиболее производительным.

Piz Daint применяется для различных исследовательских целей, вроде компьютерного моделирования в области физики высоких энергий.Суперкомпьютер Piz Daint

5. Mira – Blue Gene/Q

  • Местоположение: США
  • Производительность: 8,56 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 10,06 петафлопс
  • Мощность: 3,9 МВт

Суперкомпьютер «Мира» был разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene в 2012 году. Отделение высокопроизводительных вычислений Аргонской национальной лаборатории, в котором располагается кластер, было создано при помощи государственного финансирования. Считается, что рост интереса к суперкомпьютерным технологиям со стороны Вашингтона в конце 2000-х и начале 2010-х годов объясняется соперничеством в этой области с Китаем.

Расположенный на 48 стойках Mira используется в научных целях. К примеру, суперкомпьютер применяется для климатического и сейсмического моделирования, что позволяет получать более точные данные по предсказанию землетрясений и изменений климата.Суперкомпьютер Mira

4. K Computer

  • Местоположение: Япония
  • Производительность: 10,51 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 11,28 петафлопс
  • Мощность: 12,6 МВт

Разработанный компанией Fujitsu и расположенный в Институте физико-химических исследований в городе Кобе, K Сomputer является единственным японским суперкомпьютером, присутствующим в первой десятке Top-500.

В свое время (июнь 2011) этот кластер занял в рейтинге первую позицию, на один год став самым производительным компьютером в мире. А в ноябре 2011 года K Computer стал первым в истории, которому удалось достичь мощности выше 10 петафлопс.

Суперкомпьютер используется в ряде исследовательских задач. К примеру, для прогнозирования природных бедствий (что актуально для Японии из-за повышенной сейсмической активности региона и высокой уязвимости страны в случае цунами) и компьютерного моделирования в области медицины.Суперкомпьютер K

3. Sequoia – Blue Gene/Q

  • Местоположение: США
  • Производительность: 17,17 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 20,13 петафлопс
  • Мощность: 7,8 МВт

Мощнейший из четверки суперкомпьютеров семейства Blue Gene/Q, попавших в первую десятку рейтинга, расположен в США в Ливерморской национальной лаборатории. IBM разработали Sequoia для Национальной администрации ядерной безопасности (NNSA), которой требовался высокопроизводительный компьютер для вполне конкретной цели – моделирования ядерных взрывов.

Стоит упомянуть, что реальные ядерные испытания запрещены еще с 1963 года, и компьютерная симуляция является одним из наиболее приемлемых вариантов для продолжения исследований в этой области.

Однако мощности суперкомпьютера использовались для решения и других, куда более благородных задач. К примеру, кластеру удалось поставить рекорды производительности в космологическом моделировании, а также при создании электрофизиологической модели человеческого сердца.Суперкомпьютер Sequoia

2. Titan – Cray XK7

  • Местоположение: США
  • Производительность: 17,59 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 27,11 петафлопс
  • Мощность: 8,2 МВт

Наиболее производительный из когда-либо созданных на Западе суперкомпьютеров, а также самый мощный компьютерный кластер под маркой компании Cray, находится в США в Национальной лаборатории Оук-Ридж. Несмотря на то, что находящийся в распоряжении американского Министерства энергетики суперкомпьютер официально доступен для любых научных исследований, в октябре 2012 года, когда Titan был запущен, количество заявок превысило всякие пределы.

Из-за этого в Оукриджской лаборатории была созвана специальная комиссия, которая из 50 заявок отобрала лишь 6 наиболее «передовых» проектов. Среди них, к примеру, моделирование поведения нейтронов в самом сердце ядерного реактора, а также прогнозирование глобальных климатических изменений на ближайшие 1-5 лет.

Несмотря на свою вычислительную мощь и впечатляющие габариты (404 квадратных метра), Titan недолго продержался на пьедестале. Уже через полгода после триумфа в ноябре 2012 года гордость американцев в области высокопроизводительных вычислений неожиданно потеснил выходец с Востока, беспрецедентно обогнав предыдущих лидеров рейтинга.Суперкомпьютер Titan

1. Tianhe-2 / Млечный путь-2

  • Местоположение: Китай
  • Производительность: 33,86 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 54,9 петафлопс
  • Мощность: 17,6 МВт

С момента своего первого запуска «Тяньхэ-2», или «Млечный-путь-2», вот уже около двух лет является лидером Top-500. Этот монстр почти в два раза превосходит по производительности №2 в рейтинге – суперкомпьютер TITAN.

Разработанный Оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии КНР и компанией Inspur, «Тяньхэ-2» состоит из 16 тысяч узлов с общим количеством ядер в 3,12 миллиона. Оперативная память всей это колоссальной конструкции, занимающей 720 квадратных метров, составляет 1,4 петабайт, а запоминающего устройства – 12,4 петабайт.

«Млечный путь-2» был сконструирован по инициативе китайского правительства, поэтому нет ничего удивительного в том, что его беспрецедентная мощь служит, судя по всему, нуждам государства. Официально было заявлено, что суперкомпьютер занимается различными моделированиями, анализом огромного количества данных, а также обеспечением государственной безопасности Китая.

Учитывая секретность, свойственную военным проектам КНР, остается лишь догадываться, какое именно применение время от времени получает «Млечный путь-2» в руках китайской армии.Суперкомпьютер Tianhe-2

А как же Россия, спросите вы? Отвечу, что в июле 2017 года российские ученые представили разработку, которая, должна кардинально изменить жизнь человечества.

Созданием квантовых компьютеров, способных работать в миллионы раз быстрее современных операционных систем, занимаются крупнейшие технологические корпорации мира. Но они уже признали победу коллег.

Это казалось фантастикой еще вчера — квантовые компьютеры, способные обогнать все существующие устройства. Они настолько мощные, что могут или открыть человечеству новые горизонты, или обрушить все системы безопасности, потому что смогут взломать их.

«Квантовый компьютер функционирующий, он гораздо страшнее атомный бомбы», — считает генеральный директор компании Acronis, сооснователь Российского квантового центра Сергей Белоусов.

В разработку вкладываются крупнейшие корпорации: Google, IBM, Microsoft, Alibaba. Но сегодня в центре внимания — Михаил Лукин, физик из Гарварда и один из основателей Российского квантового центра. Его команде удалось создать самый мощный на данный момент квантовый компьютер.

Михаил Лукин

«Это одна из самых больших квантовых систем, которые были созданы. Мы входим в тот режим, где уже классические компьютеры не могут справится с вычислениями. Делаем маленькие открытия уже, увидели новые эффекты, которые не ожидались теоретически, которые мы сейчас можем, мы пытаемся понять, мы даже до конца их не понимаем», — рассказывает профессор Гарвардского университета, сооснователь Российского квантового центра Михаил Лукин.

Все — из-за мощности таких устройств. Расчеты, которые на сегодняшнем суперкомпьютере займут тысячи лет, квантовый может сделать в один миг.

Как это работает? В обычных компьютерах информация и вычисления — это биты. Каждый бит — либо ноль, либо единица. Но квантовые компьютеры основаны на кубитах, а они могут находиться в состоянии суперпозиции, когда каждый кубит - одновременно и ноль, и единица. И если для какого-нибудь расчета обычным компьютерам нужно, грубо говоря, выстроить последовательности, то квантовые вычисления происходят параллельно, в одно мгновение. В компьютере Михаила Лукина таких кубитов — 51.

«Во-первых, он сделал систему, в которой больше всего кубитов. На всякий случай. На данный момент, я думаю, это больше чем в два раза больше кубитов, чем у кого-либо другого. И он специально сделал 51 кубит, а не 49, потому что Google все время говорил, что сделает 49», — объясняет гендиректор компании Acronis, сооснователь Российского квантового центра Сергей Белоусов.

Создание самого мощного квантового компьютера пророчили ему. Джон Мартинес — руководитель крупнейшей в мире квантовой лаборатории корпорации Google. И свой 49-кубитный компьютер он планировал закончить только через несколько месяцев.

«22 кубита — это максимум, что мы смогли сделать, мы использовали все свое волшебство и профессионализм», — рассказывает он.

Мартинес и Лукин выступили на одной сцене — в Москве, на Четвертой международной квантовой конференции. Впрочем, соперниками ученые себя не не считают.

«Неправильно думать об этом, как о гонке. Настоящая гонка у нас с природой. Потому что это действительно сложно — создать квантовый компьютер. И это просто захватывающе, что кому-то удалось создать систему с таким большим количеством кубитов», — говорит глава лаборатории «Квантовый искусственный интеллект» компании Google Джон Мартинес.

Но для чего нам понадобятся квантовые компьютеры? Даже сами их создатели не знают наверняка. С их помощью могут быть разработаны совершенно новые материалы, сотни открытий в физике и химии. Квантовые компьютеры — пожалуй, единственное, что может приоткрыть тайну человеческого мозга и искусственного интеллекта.

«Когда совершается научное открытие, его создатели не представляют всю мощь, которую оно принесет. Когда придуман был транзистор, то никто не представлял, что на этом транзисторе построятся компьютеры», — говорит директор Российского квантового центра Руслан Юнусов.

Один из первых компьютеров был создан в 40-х годах ХХ века и весил 27 тонн. Если сравнить с современными устройствами, то обычный смартфон по мощности — это как 20 000 таких машин. И это за 70 лет прогресса. Но если наступит эра квантовых компьютеров, уже наши потомки будут удивляться, как вообще пользоваться этим антиквариатом.

использован материал сайтов:

http://nlo-mir.ru

https://www.1tv.ru

idoorway.mirtesen.ru

10 самых мощных суперкомпьютеров мира / Наука / Лента.co

   Читать оригинал публикации на naked-science.ru   

На Марс люди так и не летают, рак еще не вылечили, от нефтяной зависимости не избавились. И все же существуют области, где человечество достигло невероятного прогресса за последние десятилетия. Вычислительная мощь компьютеров – как раз одна из них.

Два раза в год специалисты из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Университета Теннесси публикуют Top-500, в котором предлагают список самых производительных суперкомпьютеров мира.

В качестве ключевого критерия в этом рейтинге используется характеристика, которая уже давно считается одной из наиболее объективных в оценке мощности суперкомпьютеров – флопс, или число операций с плавающей точкой в секунду.

Немного забегая вперед, предлагаем вам заранее попробовать на вкус эти цифры: производительность представителей первого десятка топа измеряется десятками квадриллионов флопс. Для сравнения: ЭНИАК, первый компьютер в истории, обладал мощностью в 500 флопс; сейчас средний персональный компьютер имеет мощность в сотни гигафлопс (миллиардов флопс), iPhone 6 обладает производительностью приблизительно в 172 гигафлопса, а игровая приставка PS4 – в 1,84 терафлопса (триллиона флопс).

Вооружившись последним «Топ-500» от ноября 2014 года, редакция Naked Science решила разобраться, что из себя представляют 10 самых мощных суперкомпьютеров мира, и для решения каких задач требуется столь грандиозная вычислительная мощь.

10. Cray CS-Storm

Местоположение: США

Производительность: 3,57 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 6,13 петафлопс

Мощность: 1,4 МВт

Как и практически все современные суперкомпьютеры, включая каждый из представленных в данной статье, CS-Storm состоит из множества процессоров, объединенных в единую вычислительную сеть по принципу массово-параллельной архитектуры. В реальности эта система представляет собой множество стоек («шкафов») с электроникой (узлами, состоящими из многоядерных процессоров), которые образуют целые коридоры. 

Cray CS-Storm – это целая серия суперкомпьютерных кластеров, однако один из них все же выделяется на фоне остальных. В частности, это загадочный CS-Storm, который использует правительство США для неизвестных целей и в неизвестном месте.

Известно лишь то, что американские чиновники купили крайне эффективный с точки зрения потребления энергии (2386 мегафлопс на 1 Ватт) CS-Storm с общим количеством ядер почти в 79 тысяч у американской компании Cray.

На сайте производителя, впрочем, сказано, что кластеры CS-Storm подходят для высокопроизводительных вычислений в области кибербезопасности, геопространственной разведки, распознавания образов, обработки сейсмических данных, рендеринга и машинного обучения. Где-то в этом ряду, вероятно, и обосновалось применение правительственного CS-Storm.

 CRAY CS-STORM / © Cray

9. Vulcan – Blue Gene/Q

Производительность: 4,29 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 5,03 петафлопс

Мощность: 1,9 МВт

«Вулкан» разработан американской компанией IBM, относится к семейству Blue Gene и находится в Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса. Принадлежащий Министерству энергетики США суперкомпьютер состоит из 24 стоек. Функционировать кластер начал в 2013 году.

В отличие уже упомянутого CS-Storm, сфера применения «Вулкана» хорошо известна – это различные научные исследования, в том числе в области энергетики, вроде моделирования природных явлений и анализа большого количества данных.

Различные научные группы и компании могут получить доступ к суперкомпьютеру по заявке, которую нужно отправить в Центр инноваций в области высокопроизводительных вычислений (HPC Innovation Centre), базирующийся в той же Ливерморской национальной лаборатории.

Суперкомпьютер Vulcan / © Laura Schulz and Meg Epperly/LLNL

8. Juqueen – Blue Gene/Q

Местоположение: Германия

Производительность: 5 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 5,87 петафлопс

Мощность: 2,3 МВт

С момента запуска в 2012 году Juqueen является вторым по мощности суперкомпьютером в Европе и первым – в Германии. Как и «Вулкан», этот суперкомпьютерный кластер разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene, причем относится к тому же поколению Q.

Находится суперкомпьютер в одном из крупнейших исследовательских центров Европы в Юлихе. Используется соответственно – для высокопроизводительных вычислений в различных научных исследованиях.

Суперкомпьютер Juqueen / © Jülich Supercomputing Centre (JSC)

7. Stampede – PowerEdge C8220

Производительность: 5,16 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 8,52 петафлопс

Мощность: 4,5 МВт

Находящийся в Техасе Stampede является единственным в первой десятке Top-500 кластером, который был разработан американской компанией Dell. Суперкомпьютер состоит из 160 стоек.

Этот суперкомпьютер является мощнейшим в мире среди тех, которые применяются исключительно в исследовательских целях. Доступ к мощностям Stampede открыт научным группам. Используется кластер в самом широком спектре научных областей – от точнейшей томографии человеческого мозга и предсказания землетрясений до выявления паттернов в музыке и языковых конструкциях.

Суперкомпьютер Stampede / © Texas Advanced Computing Center

6. Piz Daint – Cray XC30

Местоположение: Швейцария

Производительность: 6,27 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 7,78 петафлопс

Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр (CSCS) может похвастаться мощнейшим суперкомпьютером в Европе. Piz Daint, названный так в честь альпийской горы, был разработан компанией Cray и принадлежит к семейству XC30, в рамках которого является наиболее производительным.

Piz Daint применяется для различных исследовательских целей вроде компьютерного моделирования в области физики высоких энергий.

Суперкомпьютер Piz Daint / © blogs.nvidia.com

5. Mira – Blue Gene/Q

Производительность: 8,56 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 10,06 петафлопс

Мощность: 3,9 МВт

Суперкомпьютер «Мира» был разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene в 2012 году. Отделение высокопроизводительных вычислений Аргонской национальной лаборатории, в котором располагается кластер, было создано при помощи государственного финансирования. Считается, что рост интереса к суперкомпьютерным технологиям со стороны Вашингтона в конце 2000-х и начале 2010-х годов объясняется соперничеством в этой области с Китаем.

Расположенный на 48 стойках Mira используется в научных целях. К примеру, суперкомпьютер применяется для климатического и сейсмического моделирования, что позволяет получать более точные данные по предсказанию землетрясений и изменений климата.

Суперкомпьютер Mira / © Flickr

4. K Computer

Местоположение: Япония

Производительность: 10,51 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 11,28 петафлопс

Мощность: 12,6 МВт

Разработанный компанией Fujitsu и расположенный в Институте физико-химических исследований в городе Кобе K Сomputer является единственным японским суперкомпьютером, присутствующим в первой десятке Top-500.

В свое время (июнь 2011) этот кластер занял в рейтинге первую позицию, на один год став самым производительным компьютером в мире. А в ноябре 2011 года K Computer стал первым в истории, которому удалось достичь мощности выше 10 петафлопс.

Суперкомпьютер используется в ряде исследовательских задач. К примеру, для прогнозирования природных бедствий (что актуально для Японии из-за повышенной сейсмической активности региона и высокой уязвимости страны в случае цунами) и компьютерного моделирования в области медицины.

Суперкомпьютер K / © Fujitsu

3. Sequoia – Blue Gene/Q

Производительность: 17,17  петафлопс

Теоретический максимум производительности: 20,13 петафлопс

Мощность: 7,8 МВт

Мощнейший из четверки суперкомпьютеров семейства Blue Gene/Q, попавших в первую десятку рейтинга, расположен в США в Ливерморской национальной лаборатории. IBM разработали Sequoia для Национальной администрации ядерной безопасности (NNSA), которой требовался высокопроизводительный компьютер для вполне конкретной цели – моделирования ядерных взрывов.

Стоит упомянуть, что реальные ядерные испытания запрещены еще с 1963 года, и компьютерная симуляция является одним из наиболее приемлемых вариантов для продолжения исследований в этой области.

Однако мощности суперкомпьютера использовались для решения и других, куда более благородных задач. К примеру, кластеру удалось поставить рекорды производительности в космологическом моделировании, а также при создании электрофизиологической модели человеческого сердца.

Суперкомпьютер Sequoia / © Bob Hirschfeld/LLNL

2. Titan – Cray XK7

Производительность: 17,59 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 27,11 петафлопс

Мощность: 8,2 МВт

Наиболее производительный из когда-либо созданных на Западе суперкомпьютеров, а также самый мощный компьютерный кластер под маркой компании Cray находится в США в Национальной лаборатории Оук-Ридж. Несмотря на то, что находящийся в распоряжении американского Министерства энергетики суперкомпьютер официально доступен для любых научных исследований, в октябре 2012 года, когда Titan был запущен, количество заявок превысило всякие пределы.

Из-за этого в Оукриджской лаборатории была созвана специальная комиссия, которая из 50 заявок отобрала лишь 6 наиболее «передовых» проектов. Среди них, к примеру, моделирование поведения нейтронов в самом сердце ядерного реактора, а также прогнозирование глобальных климатических изменений на ближайшие 1-5 лет.

Несмотря на свою вычислительную мощь и впечатляющие габариты (404 квадратных метра), Titan недолго продержался на пьедестале. Уже через полгода после триумфа в ноябре 2012 года гордость американцев в области высокопроизводительных вычислений неожиданно потеснил выходец с Востока, беспрецедентно обогнав предыдущих лидеров рейтинга.

Суперкомпьютер Titan / © olcf.ornl.gov

1. Tianhe-2 / Млечный путь-2

Местоположение: Китай

Производительность: 33,86 петафлопс

Теоретический максимум производительности: 54,9 петафлопс

Мощность: 17,6 МВт

С момента своего первого запуска «Тяньхэ-2», или «Млечный-путь-2», вот уже около двух лет является лидером Top-500. Этот монстр почти в два раза превосходит по производительности №2 в рейтинге – суперкомпьютер TITAN.

Разработанный Оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии КНР и компанией Inspur «Тяньхэ-2» состоит из 16 тысяч узлов с общим количеством ядер в 3,12 миллиона. Оперативная память всей это колоссальной конструкции, занимающей 720 квадратных метров, составляет 1,4 петабайт, а запоминающего устройства – 12,4 петабайт.

«Млечный путь-2» был сконструирован по инициативе китайского правительства, поэтому нет ничего удивительного в том, что его беспрецедентная мощь служит, судя по всему, нуждам государства. Официально было заявлено, что суперкомпьютер занимается различными моделированиями, анализом огромного количества данных, а также обеспечением государственной безопасности Китая.

Учитывая секретность, свойственную военным проектам КНР, остается лишь догадываться, какое именно применение время от времени получает «Млечный путь-2» в руках китайской армии.

Суперкомпьютер Tianhe-2 / © Popsci.com

lenta.co

Самые лучшие суперкомпьютеры мира

В списке суперкомпьютеров Россия занимает 13 место с кластерным комплексом компании "Т-платформы", состоящим из 35360 ядер и работающим со скоростью 350,1 терафлоп/сек в Научно-исследовательском вычислительном центре МГУ в Москве. Другой российский комплекс, "Ломоносов", с производительностью порядка 420 терафлоп в секунду, почему-то в списке не упомянут.

Китай активизируется в своем желании стать супервычислительной супердержавой мира. Его машина "Туманности", принадлежащая Национальному вычислительному центру в Шеньжене, оказалась на втором месте в публикуемом каждые два года списке 500 лучших суперкомпьютеров мира. Впервые китайский суперкомпьютер оказывается в десятке самых быстрых вычислительных машин мира.

Однако США всё еще занимает первое место в списке 500 лучших с самым быстрым суперкомпьютером в мире, известным под именем "Ягуар", и свыше половины компьютеров из этого списка также находятся в США.

У компьютера "Ягуар" фирмы "Cray", принадлежащего Национальной лаборатории Оук-Ридж в штате Теннесси, максимальная скорость 1,75 петафлоп.

Один петафлоп является эквивалентом 1 тысячи триллионов вычислений в секунду. Для сравнения, обычному компьютеру потребуется 10 часов, чтобы провести все эти вычисления.

Такие компьютеры используются учеными для проведения исследований в области астрофизики, климатологии и ядерной энергии.

У Китая в списке теперь 24 машины. У самой быстрой максимальная скорость – 1,20 петафлоп, и эта скорость более чем в два раза превышает возможности предыдущего главного суперкомпьютера Китая. Однако теоретическая максимальная скорость нового суперкомпьютера почти 3 петафлоп, что делает его самым быстрым в мире.

Быстрое размышление

Доктор Локли, директор Оксфордского супервычислительного центра, считает, что Китай быстро становился активным "игроком" в проведении высокоэффективных вычислений.

Компания "Даунинг", создавшая самый быстрый китайский компьютер, по некоторым данным, строит еще более быструю машину для Национального супервычислительного центра в Тяньцзине. Кроме того, она также развивает производство отечественных кремниевых чипов для приведения этих бегемотов в действие.

"Их высокоэффективные компьютеры весьма системно используются теперь в промышленных целях", – сказал доктор Локли.

Такие супермашины чаще всего используются для промышленных исследований, таких, как проектирование самолетов и разведка на нефть и газ.

Доктор Локли заявил, что, "если это возможно, все делает суперкомпьютер. Посмотрите на "Формулу-1" – она избавляется от всех своих аэродинамических труб и заменяет их суперкомпьютерами. То же самое происходит в авиакосмической промышленности. Это означает, что вы можете всё моделировать в суперкомпьютере, а затем проводить только одно испытание в реальном мире".

Кроме еще одного компьютера в США, работающего на петафлопных скоростях и принадлежащего Министерству энергетики США – "Roadrunner", – все остальные машины в списке считают на так называемых терафлопных скоростях. 1 терафлоп – эквивалент одного триллиона вычислений в секунду.

Машины для шпионажа

Однако ученые уже сейчас думают о так называемых экзафлопных суперкомпьютерах, которые были бы в состоянии производить один квинтиллион (один миллион триллионов) вычислений в секунду.

Экзафлопный суперкомпьютер был предложен, чтобы обработать данные системы под названием "Решетка размером в квадратный километр" (SKA), где тысячи телескопов будут разбросаны по огромной территории (до 3 тысяч км) в Австралии или в Южной Африке.

"При таком размере проблема в том, как запрограммировать эти машины", – сказал доктор Локли. "Это должен быть отказоустойчивый компьютер – у вас не может возникать ситуация, когда вся задача летит к черту, если один бит оказался неправильным".

Список лучших 500 суперкомпьютеров были опубликован на Международной супервычислительной конференции в Гамбурге, Германия. Рейтинг оценивает машины по скорости. Однако, согласно доктору Локли, трудно на самом деле определить то, какая машина является самой быстрой.

"Скорость измеряется относительно некой теоретической точки отсчета – если бы вы применили программу реального мира, то вы могли бы получить совсем другой ответ".

Этот список является добровольным и поэтому не включает многие машины, такие, как в Оксфордском супервычислительный центре, и многие секретные компьютеры, принадлежавшие правительствам.

"У шпионов есть некоторые довольно большие компьютеры", – улыбается доктор Локли.

Суперкомпьютер "Ломоносов", установленный в Московском государственном университете, занимает 1-е место в СНГ и 12-е место в мировом рейтинге Top500 самых мощных высокопроизводительных систем. Суперкомпьютер "Ломоносов" - первый гибридный суперкомпьютер такого масштаба в России и Восточной Европе. В нем используется 3 вида вычислительных узлов и процессоры с различной архитектурой. Все три типа вычислительных узлов были разработаны компанией "Т-Платформы".

По вычислительной плотности на квадратный метр занимаемой площади 30Тфлопс/м2 эта система превосходит все мировые аналоги. Перед установкой в МГУ им. М.В. Ломоносова система прошла тщательное тестирование на производстве компании "Т-Платформы".

В качестве основных узлов, обеспечивающих свыше 90% производительности системы, используется инновационная blade-платформа T-Blade2, которая была сконструирована инженерами "Т-Платформы" "с нуля" - все платы и механические компоненты являются собственными разработками компании. ... читать далее ...

newinspire.ru

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете 2018

У термина «суперкомпьютер» есть два толкования – серьезное официальное и шуточное. Первое толкование предложено Джорджом Майклом и Сиднеем Фернбахом, работавшими в Ливерморской национальной лаборатории и компании CDC в 1960-х: вычислительная система, которая многократно превосходит по производительности типичные компьютеры своего времени. Второй вариант толкования «суперкомпьютера» (шуточный) – любой компьютер, созданный Сеймуром Крэйем, пионером суперкомпьютеростроения, создавшим компанию Cray Inc., которая по сей день лидирует в этой отрасли.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете

Процесс монтажа суперкомпьютера Cray-1 (1978 год)

Что нам стоит «суперкомп» построить?

Современные суперкомпьютеры, в отличие от «вычислительных монстров» 1970-1980-х годов, представляют собой не цельные ПК, а сотни или даже тысячи объединенных в локальную сеть монтажных шкафов со стоечными серверами. Каждый узел включает один или несколько центральных процессоров, опционально сопроцессоры (графические ускорители, а точнее ускорители вычислений), модули оперативной памяти, системы энергопитания и жидкостного охлаждения и, конечно же, Ethernet-адаптер для подключения к общей суперкомпьютерной сети.

Для эффективной работы суперкомпьютера требуется операционная система (как правило, специально адаптированная версия Linux) и прикладное программное обеспечение, способное распараллеливать глобальную задачу на сотни тысяч или даже миллионы простых задач (процессов). В обслуживании крупнейших суперкомпьютеров мира задействованы до полусотни человек: ученые, программисты, инженеры.

Рейтинги TOP500 и Green500

Список мощнейших суперкомпьютеров на планете TOP500 обновляется дважды в год (в июне и ноябре) и публикуется на сайте www.top500.org. Новейшая редакция ТОР500 (июнь 2014) стала 43-тей в истории. Измеряют быстродействие суперкомпьютеров с помощью бенчмарка Linpack, которая тестирует подопытного решением плотных систем линейных алгебраических уравнений. Параллельно с TOP500 ведется рейтинг самых энергоэффективных вычислительных систем мира – Green500.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-2

1. Tianhe-2 (Китай)

Как минимум до ноября 2014 года будет оставаться непобедимым китайский «вычислительный монстр» Tianhe-2, название которого переводится как «Млечный путь». Производительность суперкомпьютера компании Inspur, установленного в Оборонном научно-техническом университете НОАК в городе Чанша, равняется 33,86 PFLOPS, а энергопотребление – 17,81 МВт. Достичь столь высокого быстродействия удалось благодаря наличию 3,12 млн. вычислительных ядер, вот только не все из них являются процессорными.

Архитектура у Tianhe-2 – гибридная, то есть включает как 12-ядерные центральные процессоры Intel Xeon E5-2692, так и 57-ядерные сопроцессоры Intel Xeon Phi 31S1P. Оперативной памяти у данного суперкомпьютера суммарно 1 Пбайт. Кому и, главное, когда удастся отобрать пальму первенства у Tianhe-2, пока не известно, ведь преимущество над вторым местом рейтинга у него аж двукратное.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-3

2. Titan (США)

Американский суперкомпьютер Titan с производительностью 17,59 PFLOPS и энергопотреблением 8,21 МВт – далеко не единственное творение компании Cray Inc., установленное в Окриджской национальной лаборатории (они издавна сотрудничают). Используется в Titan связка из 16-ядерных центральных процессоров AMD Opteron 6274 (суммарное количество ядер 0,56 млн. штук) и ускорителей вычислений NVIDIA Tesla K20X, каждый с 2688 ядрами CUDA. Объем оперативной памяти равняется 0,7 Пбайт. До запуска в эксплуатацию Tianhe-2 в июне 2013 года именно Titan был мощнейшей вычислительной системой на планете.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-4

3. Sequoia (США)

Бронзовым призером новейшего рейтинга TOP500 с показателями 17,17 PFLOPS и 7,89 МВт является еще один «американец» – суперкомпьютер Sequoia. Он построен компанией IBM на базе собственных же 16-ядерных процессоров Power BQC по заказу Ливерморской национальной лаборатории. В отличие от вышеупомянутых Tianhe-2 и Titan, никаких сопроцессоров у Sequoia нет, поэтому все 1,57 млн. его ядер – процессорные. В плане же объема ОЗУ данный суперкомпьютер является абсолютным рекордсменом – 1,57 Пбайт. С июня по ноябрь 2012 года Sequoia был номером один в мире.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-5

4. K computer (Япония)

Еще один экс-чемпион – японский K computer (10,51 PFLOPS; 0,7 млн. ядер; 1,4 Пбайт ОЗУ), лидировавший в рейтинге ТОП500 на протяжении 2011 года. За строительство суперкомпьютера для Института физико-химических исследований в городе Кобе отвечала компания Fujitsu, выбор которой пал не на привычные процессоры Intel и AMD x86_64, и даже не на IBM Power, а на собственные 8-ядерные SPARC64 VIIIfx. Единственным крупным производителем чипов архитектуры SPARC, помимо Fujitsu, является компания Oracle, поглотившая серверный бизнес Sun Microsystems. Съедающий 12,66 МВт электричества K computer является самым неэнергоэффективнным в топ-десятке (меньше 1 PFLOPS на 1 МВт).

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-6

5. Mira (США)

По заказу Аргоннской национальной лаборатории компанией IBM построен суперкомпьютер Mira, своей архитектурой напоминающий вышеупомянутый Sequoia. Его производительность равняется 8,59 PFLOPS (786 тыс. процессорных ядер), а энергопотребление – 3,94 МВт.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-7

6. Piz Daint (Швейцария)

Мощнейшая в Европе вычислительная система Piz Daint (имечко еще то!) была запущена компаний Cray Inc. во второй половине 2013 года в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре. В данном научном учреждении помимо Piz Daint, производительность которого оценивают в 6,27 PFLOPS, размещено еще три участника ТОР500. Впрочем, суперкомпьютеры частенько «гнездятся стаями» (другие примеры – Окриджская и Ливерморская национальные лаборатории, США). Архитектура Piz Daint включает процессоры Intel и «видеокарты» NVIDIA.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-8

7. Stampede (США)

Компания Dell, в отличие от IBM и Cray Inc., хорошо знакома обывателю своими настольными ПК и ноутбуками. Но в то же время они занимаются производством серверов и даже строительством суперкомпьютеров. Седьмое место в рейтинге ТОР500 – вычислительная система Stampede от компании Dell. Производительность суперкомпьютера, установленного в Техасском центре передовых компьютеров, равняется 5,17 PFLOPS. Схема строения – аналогична Tianhe-2 (центральные процессоры и сопроцессоры от Intel).

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-9

8-9. JUQUEEN (Германия) и Vulcan (США)

Суперкомпьютеры JUQUEEN (5,01 PFLOPS) и Vulcan (4,29 PFLOPS) – очередные творения компании IBM. Размещены они в Исследовательском центре Юлих (Германия) и Ливерморской национальной лаборатории (США) соответственно.

10. Безымянный Cray XC30 (США)

Единственным новичком в обновленном рейтинге ТОП500 (июнь 2014) стал пока безымянный суперкомпьютер с производительностью 3,14 PFLOPS, созданный по заказу Правительства США. Построен он на базе суперкомпьютерной платформы Cray XC30, которая применяется в вышеупомянутом Piz Daint.

10 мощнейших суперкомпьютеров на планете-10

В сухом остатке

Суперкомпьютеры способны не только анализировать большие объемы статистических данных, но и моделировать различные ситуации и явления. Именно поэтому они незаменимы для экономических расчетов, физических, химических и биологических экспериментов, прогнозирования погоды и природных катаклизмов.

Кроме того, суперкомпьютеры представляют собой предметы национальной гордости. Так, в США размещено 232 суперкомпьютера из ТОР500 (год назад было 252), в Китае – 76 (предыдущее количество 66), в Великобритании и Японии – по 30. Мощнейший же украинский суперкомпьютер, установленный в НТУУ «Киевский политехнический институт», к сожалению, давно не модернизировался, поэтому в число ТОР500 не входит.

gagadget.com


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики