Loni se do desítky nejrychlejších superpočítačů dostalo Německo, letos ho ale překonala Čína. Superpočítač z dálného východu je dokonce druhým nejvýkonnějším strojem světa.
V pondělí jste si mohli přečíst krátkou zprávičku o novém francouzském superpočítači Tera 100 a dnes už známe nový červnový žebříček nejrychlejších strojů planety – TOP500. Francouzský stroj by měl sice nabídnout nejvyšší výkon na území Evropy, v tuto chvíli je ale stále ve fázi testování, a tak se v aktuálním žebříčku umístil až na 44. místě. Jeho plný petaflopskový výkon se snad promítne v dalším vydání žebříčku letos v listopadu.
Červnový žebříček TOP500 je však poměrně zajímavý i bez Francie. Pokud se loni na výsluní dostalo Německo se svým strojem Jugene (formálně nadále nejrychlejší stroj Evropy), tak první polovina roku 2010 patří jednoznačně Číně.
TOP10 nejrychlejších superpočítačů v červnu 2010
Počítač | Výkon (TFLOPS) | Procesor | Počet jader | Operační systém | Země | Výrobce |
Jaguar (Cray XT5) | 1 759 | Six-Core Opteron | 224 162 | Linux | USA | Cray |
Nebulae (Dawning TC3600) | 1 271 | Xeon X5650, Nvidia Tesla C2050 | 120 640 | Linux | Čína | Dawning |
Roadrunner (BladeCenter) | 1 042 | PowerXCell 8i, Opteron | 122 400 | Red Hat | USA | IBM |
Kraken XT5 (Cray XT5) | 831 | Opteron Six-Core | 98 928 | Linux | USA | Cray |
JUGENE (Blue Gene/P) | 825 | PowerPC 450 | 294 912 | Suse | Německo | IBM |
Pleiades (SGI Altix ICE) | 772 | Xeon E54xx | 81 920 | Suse | USA | SGI |
Tianhe-1 (NUDT TH-1) | 563 | Xeon E5540/E5450, ATI Radeon HD 4870 | 71 680 | Linux | Čína | NUDT |
Blue Gene/L | 478 | PowerPC 440 | 212 992 | Suse | USA | IBM |
Interpid (Blue Gene/P) | 458 | PowerPC 450 | 163 840 | Suse | USA | IBM |
Red Sky (Sun Blade x6275) | 433 | Xeon X55xx | 42 440 | CentOS | USA | Sun |
Čína se v posledních letech proměňuje v hospodářskou velmoc, a jak se zdá, je i jediným skutečným konkurentem USA na poli těch nejvýkonnějších počítačů. Ještě v listopadu měla Čína v první dvacítce dva zástupce na 5. a 19. místě. Letos to jsou už tři a ten nejrychlejší dokonce vystřídal legendární Roadrunner na druhém místě.
Superpočítač Nebulae: biliarda operací za sekundu
Superpočítač se jmenuje Nebulae (mlhovina) a jedná se o model Dawning TC3600. Poháněný je dvěma typy procesorů – Intel Xeon X5650 a GPGU jednotkami Nvidia Tesla C2050. Jak se zdá pronikání grafických čipů do těch nejrychlejších strojů světa má zelenou a v příštích letech mohou skutečně konkurovat serverovým Xeonům od Intelu a Opteronům od AMD.
Nebulae má výkon 1,2 PFLOPS, o který se stará 120 tisíc procesorových jader. Zde ale prakticky veškerá známá specifikace končí, sluší se snad už jen dodat, že počítač pohání tradiční upravený Linux.
Teoreticky nejrychlejší na světě
Mnohem zajímavější než změřený výkon je ale v tomto případě ten konstrukční – teoretický. Nebulae by totiž teoreticky mohl spočítat až 2,9 biliard operací za sekundu (2,9 PFLOPS), což by jej řadilo na první místo. A když už jsme u těch vítězů, první místo i nadále okupuje Jaguar, jehož změřený výkon dosáhl hodnoty 1,7 PFLOPS (teoreticky až 2,3). Bronz patří Roadrunneru (1,04 PFLOPS) a pomyslná brambora pak dalšímu americkému stroji Kraken (0,83 PFLOPS). Evropa se tentokrát musí spokojit až s pátou příčkou, kterou obsadil loni čtvrtý německý Jugene (0,82 PFLOPS). Velká škoda, že se do statistiky nestačila pořádně zapsat Francie se svou mašinou Tera 100.
Z první desítky je zajímavý ještě druhý čínský stroj Tianhe-1, který stejně jako světová dvojka kombinuje klasické serverové procesory s GPGU jednotkami. V tomto případě inženýři použili Xeony E5540/E5450 a oproti Nvidii konkurenční ATI Radeon HD 4870. I zde nicméně chybí detailnější specifikace, kterou se Čína zrovna moc nechlubí. Škoda. O Tianhe-1 tedy víme zhruba jen to, že i tento počítač pohání Linux, k dispozici má 98 TB operační paměti a skládá se ze 71 680 procesorových jader.
Nejen velmoci, ale i Finsko, Polsko...
USA, Čína, Německo, Francie – to jsou všechno superpočítačové velmoci, dostaly se ale do žebříčku i stroje ze zemí, které jsou počtem obyvatel nebo alespoň rozlohou srovnatelné s Českou republikou? Ale samozřejmě! Na 50. místě to je třeba švédský cluster od HP (102 TFLOPS), na 74. příčce finský server od Craye (76 TFLOPS), na 103. příčce švýcarský Brutus od Sunu (51 TFLOPS) a v druhé stovce najdete hned dva superpočítače ze sousedního Polska: bezejmenný počítač s výkonem 40 TFLOPS od HP a Galéra s výkonem 38 TFLOPS, o které jsem na Živě.cz psal už před dvěma lety.
Polská Galéra má teoretický výkon až 50 TFLOPS, ten skutečný změřený se ale pohybuje okolo 38 TFLOPS
Při pohledu na ty řádově dvacetkrát nižší rychlosti vás možná napadne, že polské clustery už budou jen takové „superpočítače“ v uvozovkách, to ale ani zdaleka není pravda. Galera se skládá z více než pěti tisíc procesorových jader a svou velikostí by bez problému zabrala větší tělocvičnu.
Český meteorologický NEC SX-9
České počítače odpovídají velikosti republiky a našim potřebám. K těm medializovaným patří server Amálka (okolo 4 TFLOPS), který měří atmosféru. Další servery – mainframy (nikoliv rozměrné clustery – superpočítačové stavebnice) pak používají třeba meteorologové z ČHMÚ. Ty se svým výkonem ale už do pětistovky nejrychlejších strojů planety nikdy nedostanou. V poslední době tedy médii prolétla zpráva třeba o nákupu vektorového superpočítače NEC SX-9, který by měl zkvalitnit meteorologické modelování ALADIN, které ČHMÚ už několik let používá k předpovědi počasí. NEC SX-9 je jistě stroj na pravém místě, nicméně jeho výkon je při srovnání s obry zanedbatelný – spočítá „pouhých“ jeden a půl bilionu operací za sekundu (1,6 TFLOPS).
Vektorový superpočítač NEC SX-9
Díky žebříčku TOP500 se sice už bezmála dvacet let neformálně soutěží o nejvyšší výkon a do žebříčku vlastně vstoupil i geograficko-politický rozměr, to, že zde nemá Česko žádného zástupce, ale není žádná katastrofa. Petascalové superpočítače (s výkonem nad 1 PFLOPS) mají totiž poměrně specifické užití a běžná ekonomika stojí spíše na obrovské armádě relativně malých průmyslových superpočítačů – mainframů s výkonem v řádu jednotek teraflopsů.
Inspirace ve Slovinsku
Nicméně malá inspirace pro české investory – letošní „nejpomalejší“ počítač z TOP500 má výkon 24,6 TFLOPS. Z nových členských zemí EU27 pak vedle polských clusterů stojí za zmínku ještě slovinská mašina od IBM (hydrologický Turboinštitut v Ljubljani). Umístila se na skvělém 201. místě a to díky výkonu 36,7 TFLOPS.
Počítačová výbava v Turboinštitutu