reklama

Superpočítač Sequoia: 16 biliard výpočtů za sekundu

Legendární žebříček nejrychlejších superpočítačů TOP500 má nového vítěze. Jmenuje se Sequoia, obsahuje 1,6 milionů CPU jader a vyrobil ji IBM. Do domu se vám ale nevejde.

Po sedmi měsících je tu další žebříček nejvýkonnějších superpočítačů světa TOP500. Ten má dvě hlavní poselství. USA jsou opět na vrcholu a společně s japonským superpočítačem K s obrovským náskokem hledí na slabší konkurenci. Jenže zároveň platí, že do TOP10 pronikly i další země včetně těch evropských a to právě na úkor Spojených států.

Ale pěkně popořadě. Žebříček TOP500 zpracovávají nezávislí badatelé z německých a amerických univerzit posledních dvacet let a na jednom přehledném místě tak vznikl docela zajímavý záznam toho, jak se neustále zrychluje výpočetní technika. Zatímco první superpočítače devadesátých let byly výkonné jako dnešní nabušená grafická karta, ty současné dosahují jen stěží představitelného výkonu.

Klepněte pro větší obrázek
Vývoj výkonu nejrychlejšího počítače světa v posledních deseti letech – nenechte se zmást zdánlivě lineárním růstem, měřítko je totiž logaritmické. Výkon tedy naopak roste téměř exponenciálně.

Žebříček se sestavuje na základě testu Linpack. Podobné testy najdete i pro klasické počítače a dokonce i mobilní telefony, jejich parametry ale nelze se superpočítači příliš srovnávat. Podělením výsledných hodnot tedy nelze spolehlivě konstatovat, že mobil je xkrát pomalejší než superpočítač a naopak.

Člověk dosáhne i na několik flopsů

Jednotkou Linpacku je FLOPS – jeden matematický výpočet s reálnými čísly za sekundu. Takovým výpočtem může být třeba násobení 1,5×2,5. Pokud to dokážete spočítat během sekundy, dosáhli jste výkonu jednoho flopsu. V případě malé násobilky ale zpravidla dosáhneme i na několik flopsů.

Současné superpočítače jsou poněkud výkonnější. Ještě před pár lety dosahovaly rychlosti v řádu bilionů výpočtů za sekundu, v roce 2010 ale americký Roadrunner konečně překonal hranici jednoho petaflopsu, tedy jedné biliardy výpočtů za sekundu. Krátce na to jej o prvenství obral konkurenční americký Jaguar, později Čína a nakonec japonský K Computer.

Sequoia: USA zpátky na vrcholu

Superpočítač K od Fujitsu loni na podzim překonal hranici 10 PFLOPS a mohlo se zdát, že mu nikdo nebude konkurovat. Druhé místo držela Čína a teprve třetí pak USA se strojem o výkonu 1,7 PFLOPS. Jenže už tehdy se dobře vědělo o plánu vybudovat ještě mnohem masivnější počítač, který by se dotknul hranice 20 PFLOPS – dvaceti biliard výpočtů za sekundu.

Deset nejrychlejších superpočítačů v červnu 2012

SuperpočítačZeměVýrobcePFLOPSCPU/GPUPočet jaderPříkon (kW)
SequoiaUSAIBM16,3Power1 572 8647 890
KJaponskoFujitsu10,5SPARC64705 02412 659
MiraUSAIBM8,2Power786 4323 945
SuperMUCNěmeckoIBM2,9Xeon147 4563 422
Tianhe-1AČínaNUDT2,6Xeon/Tesla186 3684 040
JaguarUSACray1,9Opteron/Tesla298 5925 142
FermiItálieIBM1,7Power163 840821
JuQUEENNěmeckoIBM1,4Power131 072657
Curie thin nodesFrancieBull1,4Xeon77 1842 251
NebulaeČínaDawning1,3Xeon/Tesla120 6402 580
 
(plánovaný, 2015)ČR??0,8??30 000??

Dnes už ho známe, v pondělí jsme se totiž dočkali nového žebříčku TOP500. Nový nejrychlejší superpočítač světa se jmenuje Sequoia a skládá se z bezmála 1,6 milionů procesorových jader. Stroj se nachází ve slavném superpočítačovém městečku Livermore v severní Kalifornii, kde sídlí počítačové laboratoře LLNC – Lawrence Livermore National Laboratory, kterou zřizuje americké ministerstvo energetiky.

Klepněte pro větší obrázek
Národní laboratoře v Livermoru tvoří velký kampus čtvercového půdorysu s rozlohou okolo 2,5 km2 (podívejte se na letecký snímek)

Celý systém Sequoia v testu Linpack dosáhl až na metu 16 PFLOPS, konstrukčně by ale měl být připravený až na 20 PFLOPS. Tohoto výkonu počítač dosáhl díky šestnáctijádrovým procesorům IBM Power BQC, které pracují na taktu 1,6 GHz.

Sequoia je počítačový cluster, je to tedy složitý systém propojených rackových skříní. Obrázek níže napovídá, z čeho se skládá. Každý šestnáctijádrový procesor tvoří společně s 16 GB DDR3 pamětí výpočetní kartu. Jeden slot do rackové skříně jich pojme 32. A celá racková skříň pak těchto slotů pojme také 32. Takže jedna racková skříň obsahuje okolo tisícovky procesorů a plný hangár 96 skříní pak tvoří celý superpočítačový cluster Sequoia.

Kdý spočítáte RAM ze všech výpočetních karet (98 304×16 GB), dostanete se k dalšímu úctyhodnému číslu. Sequoia má k dispozici operační paměť okolo 1,6 PB.

Klepněte pro větší obrázek
Schéma superpočítačového clusteru Sequoia

K čemu tento obří výkon bude sloužit? K výpočtům v energetice, v jaderném programu včetně toho vojenského – dnes se atomové hřiby konstruují pouze virtuálně, a v grantovém programu. U superpočítačů této třídy se už ani nepočítá s tím, že jeden jediný softwarový program vytíží celý stroj.

Klepněte pro větší obrázek
Momentka z výstavby clusteru Sequoia. Zleva: šéfová výpočetního centra v Livermoru Kim Cuppsová a vedoucí týmu IBM Adam Berstch, pod jehož vedením technici zapojovali rackové skříně do jednoho celku.

IBM vládne světu

Společně se Sequoiou se na výsluní vrátila i společnost IBM, která celé roky vyráběla legendární „stavebnice“ BlueGene. Ty se v minulých ročnících posunuly pod první desítku a štafetu převzaly ostatní firmy. To se nyní mění a modernizovaný BlueGene/Q se po letech vrací na samotný vrchol – v desítce okupuje celou polovinu strojů.

IBM ve svých mašinách používá vlastní procesory Power, které oproti klasické serverové konkurenci (Xeon, Opteron aj.) nabízí mnohem menší spotřebu. Je to patrné i z tabulky výše, podle které má Sequoia dokonce dvakrát nižší příkon než druhý „K“.

Klepněte pro větší obrázek  Klepněte pro větší obrázek
Momentky z výstavby clusteru Sequoia

Oproti loňskému podzimu superpočítače opět výrazně zrychlily a meta 1 PFLOPS už přestává být v první desítce normou. Spíše naopak – celá polovina desítky míří nad 2 PFLOPS a tři mašiny se pohybují okolo 10 až 20 PFLOPS.

V tomto světle bude zajímavé sledovat, jak bude pokračovat vývoj ostravského počítače v rámci tamního výpočetního centra IT4Innovations. Podle loňských plánů by měl ve třetím největším městě republiky do roku 2015 vyrůst počítač s výkonem až 855 TFLOPS. Tou dobou to už sice nebude světová špička, v regionu střední Evropy (vyjma Německa) to však bude opravdový rychlík.

Témata článku: Technologie, Statistiky, Superpočítače, Jaguar, Mira, Bull

37 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Pavel Koloděj 19. 6. 2012 12:04:11
    To je takový problém vytvořit i ten nelineární graf pro snadnější čtení a...
  • ethernit 19. 6. 2012 11:33:07
    Jen si nedovedu představit psát do toho SW ...
  • AndyF1 19. 6. 2012 9:44:20
    Z Top 10 ma najlepsi vykon/jadro Nemecka Xeonova 4-ka . Vykon na KWatt...
reklama
Určitě si přečtěte

UPC překopli páteřní kabel. V Brně i druhý den nejede internet ani kabelovka

UPC překopli páteřní kabel. V Brně i druhý den nejede internet ani kabelovka

** V Brně byl velký výpadek služeb UPC ** Důvodem je překopnutý páteřní kabel ** V některých lokalitách služby stále nefungují

5.  12.  2016 | Jakub Čížek | 103

17 expertek Microsoftu předpovědělo rok 2027. Splní se alespoň něco?

17 expertek Microsoftu předpovědělo rok 2027. Splní se alespoň něco?

** Zmizí klasické vyhledávače ** Budeme programovat buňky ** Kvantové počítače překonají šifry

6.  12.  2016 | Jakub Čížek | 36

11 tipů na dobrý stolní počítač: od základu po herní mašiny

11 tipů na dobrý stolní počítač: od základu po herní mašiny

** Postavte si stolní počítač! Máme pro vás 11 vzorových sestav s rozpisem komponent ** Většina tipů cílí na hráče, věnujeme se ale i základnímu PC a počítačům na střih videa ** Nadělte si nový počítač třeba pod stromeček

5.  12.  2016 | Adam Kahánek | 74

Nejlepší notebooky nad 20 tisíc: poradíme, které teď chcete

Nejlepší notebooky nad 20 tisíc: poradíme, které teď chcete

** V notebooku s cenou nad 20 tisíc nesmí chybět kvalitní displej a rychlé úložiště ** Za dalších deset tisíc můžete dostat navíc styl nebo výkonnější komponenty ** Vybírat můžete z různých velikostí i konstrukcí

8.  12.  2016 | Stanislav Janů | 84


reklama