Итак, лидер списка TOP500 по-прежнему остается неизменным — им является вычислительный комплекс Earth Simulator, который был построен компанией NEC в 2002 г. и сразу же занял "суперкомпьютерный трон". Впрочем, не исключено, что в скором времени перемены на вершине TOP500 все-таки произойдут, но об этом — немного позже.
| Вот так будет выглядеть IBM BlueGene/L — претендент на звание самого мощного суперкомпьютера… |
| … а так выглядит его прототип DD2 |
А вот "вице-чемпион" новый — это Thunder, кластер из систем на базе процессоров Intel Itanium 2 1,4 GHZ, установленный в ливерморской национальной лаборатории; его производительность оценивается в 19,94 TFLOPS. Третье место принадлежит кластеру ASCI Q, включающему в себя системы Alpha—Server SC45, которые основаны на 1,25-гигагерцевых чипах Alpha (13,880 TFLOPS), — он размещается в Лос-аламосской национальной лаборатории.
Особое внимание привлек к себе обладатель четвертого места — прототип суперкомпьютера IBM BlueGene/L с кодовым названием DD1. Он использует 8192 процессора PowerPC 440 500 MHz и имеет быстродействие 11,680 TFLOPS. При этом восьмое место занимает другой прототип суперкомпьютера, разработка которого ведется Голубым Гигантом в настоящее время, — DD2, базирующийся на 4096 чипах PowerPC 440 700 MHz с производительностью 8,655 TFLOPS. Интересны DD1 и DD2 прежде всего тем, что когда сам BlueGene/L будет готов, он, как считает большинство специалистов, станет новым лидером TOP500. Причем велика вероятность того, что случится это уже предстоящей осенью, когда будет обнародована очередная версия списка.
Сопоставление Earth Simulator и IBM BlueGene/L очень ярко демонст-рирует уровень прогресса в сфере технологий суперкомпьютерных вычислений: если первый занимает помещение площадью более 3,2 тыс. кв. м, то второй по своим габаритам будет соответствовать десятку холодильников и при этом обладать примерно трехкратным преимуществом в быстродействии.
Пятое место любопытно тем, что его "оккупировало" решение от Dell — кластер Tungsten на основе серверов PowerEdge 1750 (процессоры — Intel Xeon 3,06 GHz), который имеет производительность 9,819 TFLOPS и состоит на службе в Национальном центре суперкомпьютерных приложений (США).
Ну и, безусловно, следует отметить обладателя 10-го места, потому что это первая китайская система, попавшая в десятку самых мощных суперкомпьютеров мира. Dawning 4000A, собранный Шанхайским суперкомпьютерным центром, оснащен 2560 процессорами AMD Opteron 2,2 GHz и обеспечивает производительность 8,061 TFLOPS.
Следует упомянуть, что из нынешнего TOP500 выпал кластер Sys-tem X, созданный на основе компьютеров Apple Power Mac G5 с двух-гига-герцевыми процессорами в По-ли-тех-ническом институте Вирджинии — он дебютировал в TOP500 полгода назад и сразу же вырвался на первое место. Причина нынешнего отсутствия тривиальна — модернизация и, как следствие, простой.
| Нынешний лидер рейтинга суперкомпьютеров TOP500 — Earth Simulator |
Если говорить о тенденциях, то прежде всего, наверное, следует отметить стремительное распространение кластеров (что заметно даже по верхним позициям списка). В нынешнем TOP500 на них впервые приходится свыше половины из всех решений — 291. Более того, эксперты высказывают мнение, что именно кластеры стали причиной общего удешевления суперкомпьютерного оборудования. Так, согласно прогнозам аналитической фирмы IDC, в течение ближайших лет темпы роста оборота на рынке суперкомпьютеров будут заметно отставать от темпов увеличения объема поставок. Предполагается, что в период с 2004 г. по 2008 г. совокупный доход производителей вырастет с 6,1 до 7,6 млрд. долл. (т. е. на 24,6%), а поставки — со 112 до 176 тыс. систем (57,1%).
Лидерство по количеству решений в TOP500, утраченное еще в 2001 г., вернула себе компания IBM — ею была изготовлена чуть ли не половина (а точнее — 224) суперкомпьютеров, вошедших в нынешний список. Вторым крупнейшим поставщиком является Hewlett-Packard — 140 систем. Остальные компании — SGI, Sun Mi-cro-systems, Cray и Dell — заметно отстают от IBM и HP. Здесь же отметим, что 14 суперкомпьютеров из TOP500 построены самими пользователями.
Если рассматривать TOP500 с точки зрения применяемых процессоров, то тут безусловное первенство принадлежит Intel — 287 решений собраны именно на ее чипах (в сравнении со 189 шесть месяцев и 119 год назад). Далее идут IBM с семейством POWER (75 систем), HP c PA-RISC (57) и AMD (34).
Еще несколько интересных наблюдений. Ны-неш-ний TOP500 продемонстрировал, что быстродействия 8 TFLOPS уже недостаточно, как раньше, для попадания в первую десятку — не вошел в нее кластер Lighting из Лос-аламосской национальной лаборатории (использующий микропроцессоры AMD Opteron 2 GHz) с производительностью 8,051 TFLOPS. Порогом же для попадания в рейтинг стали 624,3 GFLOPS (шесть месяцев назад он равнялся 403,4 GFLOPS).
Эксперты также обращают внимание на то, что увеличение доли суперкомпьютеров, собранных в Азии, продолжается: на этот раз 34 из них размещены в Японии и еще 55 — в других странах упомянутого региона. Однако Европа со 124 системами пока еще остается далеко впереди.
10 самых быстрых суперкомпьютеров по состоянию на июнь 2004 г. | |||
| Позиция | Организация-владелец/ год постройки | Название системы/количество процессоров/ изготовитель | Максимальное быстродействие (реальное/ теоретическое), TFLOPS |
| 1 | Центр Earth Simulator (Япония)/2002 | Earth Simulator/5120/NEC | 35,860/40,960 |
| 2 | Ливерморская национальная лаборатория (США)/2004 | Thunder/4096/California Digital Corporation | 19,940/22,938 |
| 3 | Лос-аламосская национальная лаборатория (США)/2002 | ASCI Q/8192/HP | 13,880/20,480 |
| 4 | IBM (США)/2004 | BlueGene/L (прототип DD1)/ 8192/IBM и Ливерморская национальная лаборатория | 11,680/16,384 |
| 5 | Национальный центр суперкомпьютерных приложений (США)/2003 | Tungsten/2500/Dell | 9,819/15,300 |
| 6 | Европейский центр среднесрочного прогнозирования погоды (Великобритания)/2004 | eServer pSeries 690/2112/IBM | 8,955/16,051 |
| 7 | Институт физических и химических исследований (Япония)/2004 | RIKEN Super Combined Cluster/2048/Fujitsu | 8,728/12,534 |
| 8 | IBM – Исследовательский центр Томаса Уотсона (США)/2004 | BlueGene/L (прототип DD2)/ 4096/IBM и Ливерморская национальная лаборатория | 8,655/11,469 |
| 9 | Северо-западная тихоокеанская национальная лаборатория (США)/2003 | Mpp2 Integrity rx2600/1936/HP | 8,633/11,616 |
| 10 | Шанхайский суперкомпьютерный центр (Китай)/2004 | Dawning 4000A/2560/Dawning | 8,061/11,264 |
| Источник: TOP500.org | |||
Вычислительная мощность, необходимая для выполнения типичной отраслевой задачи за одну неделю | |||
| Задача | Пиковая производительность | FLOPS | |
| Разработка автомобилей | 100 TERAFLOPS | 1014 | |
| Имитация человеческого зрения | 100 TERAFLOPS | 1014 | |
| Аэродинамический анализ | 1 PETAFLOPS | 1015 | |
| Лазерная оптика | 10 PETAFLOPS | 1016 | |
| Молекулярная динамика в биологии | 20 PETAFLOPS | 2×1016 | |
| Аэродинамическое проектирование | 1 EXAFLOPS | 1018 | |
| Расчеты движения тел в космосе | 10 EXAFLOPS | 1019 | |
| Исследования турбулентных потоков | 100 EXAFLOPS | 1020 | |
| Расчеты химических реакций | 1 ZETTAFLOPS | 1021 | |
| Источник: NSF, Energy Dept., NASA | |||