Žádné petaflopsy! Nový test rychlosti superpočítačů ukázal, že obří mašiny jsou mnohonásobně pomalejší

Žebříček nejrychlejších superpočítačů světa TOP500 se dočkal nového vydání, nicméně poslední roky začíná pomalu nudit.

Nejrychlejší mašinou zůstává čínský obr TaihuLight se změřeným výkonem 93 PFLOPS (93 biliard výpočtů s reálnými čísly za sekundu), hned za ním je jeho bratříček Tianhe-2 (33,9 PFLOPS) a bronz míří do Švýcarska pro tým okolo clusteru Piz Daint (16,6 PFLOPS).

Deset nejrychlejších superpočítačů světa podle TOP500:

Superpočítač Počet jader CPU/GPU Rychlost Spotřeba
Sunway TaihuLight (Čína) 10,6 mil. 93,0 PFLOPS 15,4 MW
Tianhe-2 (Čína) 3,1 mil. 33,9 PFLOPS 17,8 MW
Piz Daint (Švýcarsko) 361,8 tis. 19,6 PFLOPS 2,3 MW
Gyoukou (Japonsko) 19,9 mil. 19,1 PFLOPS 1,4 MW
Titan (USA) 560,7 tis. 17,6 PFLOPS 8,2 MW
Sequoia (USA) 1,6 mil. 17,2 PFLOPS 7,9 MW
Trinity (USA) 980 tis. 14,1 PFLOPS 3,8 MW
Cori (USA) 622 tis. 14,0 PFLOPS 4,0 MW
Oakforest-PACS (Japonsko) 556 tis. 13,6 PFLOPS 2,7 MW
K (Japonsko) 705 tis. 10,5 PFLOPS 12,7 MW

Současné měření výkonu superpočítačů přestává stačit

Výkon superpočítačů v žebříčku TOP500 se od počátku devadesátých let zjišťuje pomocí testu Linpack (varianta HPL), který měří počet operací s pohyblivou čárkou za sekundu. Podle mnohých expertů však stejně jako ostatní benchmarky za ty roky zestárnul a nemá adekvátní vypovídající hodnotu.

Proč jej tedy TOP500 stále používá? Protože všichni mají rádi astronomická čísla – včetně organizací, které do podobných superstrojů investovaly nemalé peníze. Magazín IEEE Spectrum situaci přirovnává ke sportovnímu speciálu. Sice dokáže vyvinout ohromnou rychlost, ale v reálných podmínkách je tomu trošku jinak.

Stručně řečeno ti šťastnější z vás, kteří mají v garáži pod plachtou Lamborghini, z něj nejvíce vytáhnou leda tak na uzavřeném testovacím okruhu, ale rozhodně ne v běžném provozu. Se superpočítači a Linpackem je to podobné.

Proto se už roky hledá nový benchmark, který by více odpovídal reálným projektům, které superpočítače zpracovávají. Výstupem by sice byla opět stejná jednotka – 1 FLOPS (1 výpočet s reálnými čísly za sekundu), nicméně by se počítala na odlišných matematických operacích než doposud.

Podle nového benchmarku jsou superpočítače i o několik řádů pomalejší

Nový benchmark už existuje, jmenuje se HPCG, a přestože o něm zatím širší veřejnost téměř neví, vyvíjejí jej přímo akademici z projektu TOP500. Čerstvý žebříček HPCG pak vypadá naprosto jinak.

Jednička z TOP500 je v tomto případě až na páté příčce a ta první patří naopak japonské mašině K, která kdysi kralovala i žebříčku TOP500. Co je však nejzajímavější, drasticky klesly změřené rychlosti.

Deset nejrychlejších superpočítačů světa podle HPCG:

Superpočítač Počet jader CPU/GPU Rychlost
K (Japonsko) 705 tis. 603 TFLOPS
Tianhe-2 (Čína) 3,1 mil. 580 TFLOPS
Trinity (USA) 979 tis. 546 TFLOPS
Piz Diant (Švýcarsko) 361,8 tis. 486 TFLOPS
Sunway TaihuLight (Čína) 10,6 mil. 481 TFLOPS
Oakforest-PACS (Japonsko) 557,1 tis. 385 TFLOPS
Cori (USA) 632,4 tis. 355 TFLOPS
Sequoia (USA) 1,6 mil. 330 TFLOPS
Titan (USA) 560,6 tis. 322 TFLOPS
Tsubame (Japonsko) 136,1 tis. 189 TFLOPS

Namísto bezmála 100 PFLOPS se může nejrychlejší K pochlubit pouhými 600 TFLOPS (teraflops) a TaihuLight zvládne jen 481 TFLOPS. Pokud je přitom účelem testu HPCG přiblížit benchmark reálným situacím, jsou i tato nižší čísla věrohodnějšími výkony, kterých superpočítače běžně dosahují.

Jelikož jsou však dramaticky nižší než lákavá meta 100 PFLOPS, z marketingového hlediska se o nich moc nemluví. V každém případě, test HPCG zároveň ukazuje, jak ošemetná a abstraktní je samotná jednotka FLOPS, která se vždy váže jen ke konkrétnímu benchmarku.

Pokud si tedy v kdejakém testu pro mobily změříte FLOPSový výkon své chytré tatranky, rozhodně to neznamená, že můžete výsledné číslo automaticky srovnávat třeba zrovna se superpočítači. Oba benchmarky by totiž musely být naprosto totožné, což je často nemožné.

Témata článku: USA, Procesory, Čipy, Statistiky, Superpočítače, Čína, Servery, Datacentra, Japonsko, Nový benchmark, Lamborghini, Reálný projekt, Švýcarsko, Reálná podmínka, Benchmark, Piz Daint, Nejrychlejší mašina, Sunway TaihuLight, Nové vydání, Test rychlosti, Výsledné číslo, Mašina, Test, TaihuLight, Čínský obr

Určitě si přečtěte


Aktuální číslo časopisu Computer

26 procesorů v důkladném testu

Zhodnotili jsme 18 bezdrátových reproduktorů

Jak fungují cash back služby?

Pohlídejte své děti na internetu