V průběhu dvou let se dramaticky proměnil žebříček deseti nejrychlejších počítačů světa. Pokud tehdy USA vlastnily devět nejrychlejších strojů, dnes se musí spokojit s pěti.
Panství USA mezi těmi nejrychlejšími superpočítači světa nadobro končí. V novém žebříčku pěti set nejvýkonnějších strojů planety totiž severoamerický kontinent poprvé v historii ztratil první příčku. Tu nyní okupuje čínská mašina Tianhe-1A. A znáte Čínu, ta se s ní zase až tak moc chlubit nebude, na internetu tedy najdete naprosté minimum fotografií.
| Počítač | Země | Výrobce | OS | TFLOPS | Procesory | Počet jader |
| Tianhe-1A | Čína | NUDT | Linux | 2 566 | Xeon X5670, Tesla M2050 | 186 368 |
| Jaguar | USA | Cray | Linux | 1 759 | Opteron | 224 162 |
| Nebulae | Čína | Dawning | Linux | 1 271 | Xeon X5650, Tesla C2050 | 120 640 |
| TSUBAME 2.0 | Japonsko | NEC/HP | Linux | 1 192 | Xeon X5670, Tesla S1070 | 73 278 |
| Hopper | USA | Cray | Linux | 1 054 | Opteron | 153 408 |
| Tera-100 | Francie | Bull | Linux | 1 050 | Xeon | 138 368 |
| Roadrunner | USA | IBM | Linux | 1 042 | PowerXCell | 122 400 |
| Kraken XT5 | USA | Cray | Linux | 831 | Opteron | 98 928 |
| JUGENE | Německo | IBM | Linux | 825 | PowerPC 450 | 294 912 |
| Cielo | USA | Cray | Linux | 816 | Opteron | 107 152 |
Oranžová: počítač si od června pohoršil
Modrá: počítač je v TOP10 nováčkem, nebo si polepšil
Výkon v tabulce výše představuje nejvyšší změřený výkon v testu LINPACK, kterým se měří výkon superpočítačů v žebříčku TOP500. Teoretický konstrukční výkon je u většiny strojů dvojnásobný, zpravidla se ho ale nikdy nedosáhne. Celá desítka dnes tedy dosahuje teoretického výkonu 1 PFLOPS.
Blue Waters vrátí USA do hry
Jak se měří výkon
Výkon superpočítačů se měří pomocí testu LINPACK. Ten měří počet zpracovaných matematických výpočtů s reálnými čísly za sekundu. V závislosti na přesnosti výpočtů pak počítače dosahují nejrůznějšího výkonu. A to je občas problém, některé LINPACK testy totiž pracují s menší přesností, a tak mohou mnohé počítače dosahovat poměrně vysokého výkonu. Výsledky LINPACK měření na webu TOP500 tedy nelze příliš věrohodně srovnávat třeba s výsledky LINPACK testování na běžných počítačích a mobilech.
Jednotkou testu je FLOPS – FLoating point OPerations per Second. Současné nejrychlejší počítače světa už v tomto testu pokořily hranici 1 PFLOPS, tedy jednu biliardu FLOPS – matematických výpočtů s reálnými čísly za sekundu.
Aby bylo pokoření Ameriky co největší, Čína má v první trojce i starší kousek Nebulae a čtvrté místo pak okupuje Japonsko. Jak se zdá, superpočítačovým regionem příštích měsíců se stane východoasijský region.
Píšu „příštích měsíců“ a to zcela záměrně, svět superpočítačů je totiž velmi dynamický a už dnes se mluví o dalších clusterech, které jejich technici zapnou co nevidět a které posunou laťku výkonu zase o kus dál. USA by se tak do hry měly vrátit už příští rok, na kdy se plánuje spuštění „super-superpočítače“ Blue Waters od IBM. Ten má mimo jiné pomoci v předvídání zemětřesení v Kalifornii a bude disponovat teoretickým výkonem až 10 PFLOPS – deset biliard matematických výpočtů s reálnými čísly za sekundu. Teoretický maximální konstrukční výkon Tianhe-1A je přitom „pouze“ 4,7 PFLOPS a ten skutečný změřený „jen“ 2,5 PFLOPS.
Proč Čína
Samozřejmě je nasnadě otázka, proč Čína prvním a třetím místem tak pevně stvrdila své postavení v superpočítačovém světě. Nejde tak ani o to, že by snad byli na západě inženýři už na pokraji svých možností, ale tradiční výrobci jako IBM nebo třeba Cray stále lpí na konstrukci, která počítá s běžnými serverovými procesory Intel Xeon, AMD Opteron nebo IBM PowerPC/PowerXCell. Pohled na nováčky v první desítce je přitom poměrně výmluvný – hned dva používají vedle klasických procesorů také GGPU čipy od Nvidie (Tesla). Ty díky své optimalizaci pro matematické výpočty dosahují mnohem vyššího výkonu a konkurenci hravě překonají.
Čínský Tianhe-1A
V první desítce dnes tedy mají USA už pouze pět svých zástupců. Před dvěma lety přitom patřila až na poslední příčku celá desítka Spojeným státům, avšak o rok později to už bylo „jen“ osm superpočítačů. Pozice Číny a Německa je jasná, nyní ale o výkon bojuje už i Japonsko a také Francie se svým nejrychlejším evropským clusterem Terra-100 (psali jsme o něm na jaře). Při pohledu do tabulky má šanci v příštích letech zabojovat také Rusko (superpočítač Lomonosov, 17. příčka) a jednou možná i Jižní Korea (superpočítač Haedam, 19. příčka).
Pád velkých značek
A ještě jedno srovnání s rokem 2008. Zatímco tehdy si desítku těch nejrychlejších mašin světa rozebrali tradiční výrobci IBM, Cray, Sun a SGI, letos tu je náhle neznámý NUDT, Dawning a třeba takový NEC/HP, tedy firmy, které se soustředily spíše na ty středně výkonné superpočítače (ale i tak mnohonásobně výkonnější mašiny, než které najdete na půdě českých škol a ústavů).
Návrh nejrychlejšího superpočítače Evropy
Francouzská Tera-100 spočítá biliardu operací za sekundu
Většinu počítačů z nejrychlejší pětistovky ale i nadále vyrábí IBM, HP, Cray, SGI a Dell (seřazeno podle počtu instalací). Pokud je ovšem seřadíte podle výkonu, tedy kdo instaluje skutečně ty nejrychlejší mašiny, vypadal by žebříček asi takto: IBM, Cray, HP, NUDT, SGI a Bull.
Kompletní seznam 500 nejvýkonnějších strojů planety najdete na webu TOP500.org
