Тенденции на рынке суперкомпьютеров 2012-2013 гг.

Обновленный в ноябре прошлого года рейтинг суперкомпьютеров TOP 500 зафиксировал новую планку в производительности самых мощных вычислительных систем и очередную смену лидера.

Три

Согласно новому рейтингу занимавший год назад первую строчку в рейтинге суперкомпьютер K Computer (11,28 Пфлопс), созданный институтом RIKEN и компанией Fujitsu, отодвинут на третье место.

Два

Лидер июньского рейтинга - суперкомпьютер Sequoia, установленный в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса и покоривший планку в 16,32 Пфлопс - оказался на втором месте.

Один

А самым быстрым суперкомпьютером признан Titan (Cray XK7), размещенный в Национальной лаборатории Окриджа (производительность 17,59 Пфлопс).

Снижение скорости наращивания ФЛОПС

Таким образом, прогресс на пути к экзафлопсной эре в 2012 году по сравнению с 2011 годом, когда потолок вычислительной мощности поднялся более чем в четыре раза, несколько замедлился.

Гибридная архитектура суперкомпьютеров

Как заметил Павел Борох, менеджер по маркетингу продукции компании Fujitsu, в ноябрьском списке TOP 500 машин, построенных по гибридной архитектуре, уже 62 (год назад их было 39), а в первой десятке наиболее производительных систем на этом принципе построены три.

Самый мощный «зеленый» суперкомпьютер

Тем временем консорциум Cineca, запустил, вероятно, самый "зеленый" суперкомпьютер в мире в своём центре в Болонье (Италия). По данным Cineca, их новая машина Eurora показывает 3150 Мфлопс на ватт по сравнению с 2499, достигнутыми суперкомпьютером Beacon в Национальном институте вычислительных наук и Университета штата Теннесси, лидером списка Green 500.

Nvidia vs. AMD

Неудивительно, что конкуренция разработок для повышения производительности суперкомпьютеров при умеренном росте их энергопотребления стала главной тенденцией прошедшей в середине ноября в американском Солт-Лейк-Сити авторитетной выставки-конференции SC12, где Nvidia и AMD продемонстрировали свои новые графические ускорители, а Intel — первый из своих сопроцессоров Xeon Phi (кстати, из пяти представленных на SC12 проектов с использованием данного сопроцессора два реализованы в России — в МСЦ РАН и ЮУрГУ).

Дискуссия о том, чья технология лучше, в самом разгаре, но есть и вполне очевидный факт. Классическая процессорная архитектура х86 по умолчанию является отраслевым стандартом, поэтому появление совместимого с ней решения Intel — это для рынка явный призыв к стандартизации.

Популярность ускорителей типа GPU, а теперь и сопроцессоров Intel растет в связи с тем, что организации, использующие высокопроизводительные вычисления в таких отраслях, как энергетика, финансовые услуги, здравоохранение, наука и создание цифрового контента, все чаще обращаются к суперкомпьютерам для решения задач, допускающих множественный параллелизм. В то же время высокое значение придается эффективному расходованию системами энергии. Организации стремятся сократить затраты на электропитание и охлаждение в крупных ЦОД со все более плотным размещением оборудования.

Безусловно, Nvidia утверждает, что ее графические процессоры являются более энергетически эффективными. Однако самым «зеленым» суперкомпьютером» стал Eurora, построенный на Intel Xeon Phi.

Переход на жидкостное охлаждение

Тем не менее тенденция роста энергопотребления как систем в целом, так и отдельных их компонентов в сегменте суперкомпьютеров сохранится. “За счет использования сопроцессоров вычислительные узлы станут более энергопотребляющими, и с повышением требований к плотности вычислений энергопотребление на уровне вычислительных шкафов будет расти, — сказал Егор Дружинин, технический директор компании “РСК Технологии” (группа компаний РСК). — При достижении определенных физических границ плотности энергии неизбежен переход от воздушного охлаждения к жидкостному для эффективного отвода тепла от электронных компонентов. Мы видим, что многие производители суперкомпьютеров заявляют о своих разработках в области жидкостного охлаждения, так как это неизбежный путь для индустрии”.

Борьба за энергоэффективность сегодня характерна для всех аппаратных направлений в ИТ, но в области суперкомпьютеров эта проблема стоит наиболее остро. Можно ли в связи с этим ожидать появления здесь принципиально новых решений? Не исключено. “С точки зрения перспективы, сейчас много говорится и делается для возможного построения суперкомпьютеров на процессорах ARM, — отметил Павел Борох. — Весьма интересное направление”.